In un liquido che scorre ci sono pressione statica E pressione dinamica. La causa della pressione statica, come nel caso di un fluido stazionario, è la compressione del fluido. La pressione statica si manifesta nella pressione sulla parete del tubo attraverso il quale scorre il liquido.

La pressione dinamica è determinata dalla velocità del flusso del fluido. Per rilevare questa pressione, è necessario rallentare il fluido, e poi è come... la pressione statica si manifesterà come pressione.

Viene chiamata la somma della pressione statica e dinamica piena pressione.

In un fluido a riposo la pressione dinamica è nulla, quindi la pressione statica è pari alla pressione totale e può essere misurata con un qualsiasi manometro.

La misurazione della pressione in un fluido in movimento presenta una serie di difficoltà. Il fatto è che un manometro immerso in un liquido in movimento modifica la velocità di movimento del liquido nel luogo in cui si trova. In questo caso, ovviamente, cambia anche l'entità della pressione misurata. Affinché un manometro immerso in un liquido non cambi affatto la velocità del liquido, deve muoversi con il liquido. Tuttavia, misurare la pressione all'interno di un liquido in questo modo è estremamente scomodo. Questa difficoltà viene evitata conferendo al tubo collegato al manometro una forma aerodinamica, nella quale quasi non cambia la velocità di movimento del liquido. In pratica, i tubi manometrici stretti vengono utilizzati per misurare le pressioni all'interno di un liquido o gas in movimento.

La pressione statica viene misurata utilizzando un tubo a pressione, il cui piano del foro è parallelo alle linee di flusso. Se il liquido nel tubo è sotto pressione, nel tubo di pressione il liquido sale ad una certa altezza corrispondente alla pressione statica in un dato punto del tubo.

La pressione totale viene misurata con un tubo il cui piano dei fori è perpendicolare alle linee di flusso. Questo dispositivo è chiamato tubo di Pitot. Una volta che il liquido entra nel foro del tubo di Pitot, si ferma. Altezza della colonna di liquido ( H pieno) nel tubo di pressione corrisponderà alla pressione totale del liquido in un dato punto del tubo.

In futuro ci interesserà solo la pressione statica, che chiameremo semplicemente pressione all'interno di un liquido o gas in movimento.?

Se si misura la pressione statica in un fluido in movimento in diverse parti di un tubo a sezione variabile, si scoprirà che nella parte stretta del tubo è inferiore che nella parte larga.

Ma le portate dei fluidi sono inversamente proporzionali alle sezioni trasversali del tubo; pertanto, la pressione in un fluido in movimento dipende dalla velocità del suo flusso.

Luoghi in cui il fluido si muove più velocemente (tubi stretti) hanno una pressione inferiore rispetto a dove il fluido si muove più lentamente (tubi larghi).

Questo fatto può essere spiegato sulla base di leggi generali meccanica.

Supponiamo che il liquido passi dalla parte larga del tubo a quella stretta. In questo caso le particelle liquide aumentano la velocità, cioè si muovono con accelerazione nella direzione del moto. Trascurando l’attrito, basandosi sulla seconda legge di Newton, si può sostenere che anche la risultante delle forze agenti su ciascuna particella del liquido è diretta nella direzione del movimento del liquido. Ma questa forza risultante è creata dalle forze di pressione che agiscono su ciascuna particella delle particelle di fluido circostanti ed è diretta in avanti, nella direzione del movimento del fluido. Ciò significa che c'è più pressione che agisce sulla particella da dietro che da davanti. Di conseguenza, come dimostra l'esperienza, la pressione nella parte larga del tubo è maggiore che nella parte stretta.

Se il liquido scorre dalla parte stretta a quella larga del tubo, ovviamente in questo caso le particelle liquide vengono rallentate. Le forze risultanti che agiscono su ciascuna particella di liquido dalle particelle che la circondano sono dirette nella direzione opposta al movimento. Questa risultante è determinata dalla differenza di pressione nei canali stretti e larghi. Di conseguenza, una particella di liquido, spostandosi dalla parte stretta a quella larga del tubo, si sposta da luoghi con pressione minore a luoghi con pressione maggiore.

Pertanto, durante il movimento stazionario, nei punti di restringimento dei canali, la pressione del fluido viene ridotta, nei punti di espansione, aumentata.

Le velocità del flusso del fluido sono solitamente rappresentate dalla densità delle linee di flusso. Pertanto, in quelle parti del flusso di fluido stazionario dove la pressione è inferiore, le linee di flusso dovrebbero essere posizionate più densamente e, al contrario, dove la pressione è maggiore, le linee di flusso dovrebbero essere posizionate meno frequentemente. Lo stesso vale per l'immagine del flusso di gas.

Una pressione statica operativa equilibrata nell'impianto di riscaldamento aiuta a garantire un riscaldamento efficiente di una casa o di un appartamento. Problemi con il suo valore portano a guasti operativi, nonché al guasto di singoli componenti o del sistema nel suo complesso.

È importante non consentire fluttuazioni significative, soprattutto al rialzo. Anche lo squilibrio nelle strutture con pompa di circolazione incorporata ha un effetto negativo. Può provocare processi di cavitazione (ebollizione) con il liquido refrigerante.

Concetti basilari

Bisogna tenere conto che la pressione nell'impianto di riscaldamento implica esclusivamente un parametro che tiene conto solo del valore in eccesso, senza tener conto di quello atmosferico. Le caratteristiche degli apparecchi termici tengono conto proprio di questi dati. I dati calcolati vengono presi in base a costanti arrotondate generalmente accettate. Ti aiutano a capire come viene misurato il riscaldamento:

0,1 MPa corrisponde a 1 Bar ed è pari a circa 1 atm

Si verificherà un piccolo errore quando si effettuano misurazioni a diverse altitudini sopra il livello del mare, ma situazioni estreme trascureremo.

Il concetto di pressione di esercizio in un impianto di riscaldamento comprende due significati:

• statico;
• dinamico.

La pressione statica è un valore determinato dall'altezza della colonna d'acqua nel sistema. Nel calcolo è consuetudine supporre che un aumento di dieci metri fornisca 1 amt in più.

La pressione dinamica viene pompata dalle pompe di circolazione, spostando il liquido di raffreddamento lungo le linee. Non è determinato esclusivamente dai parametri della pompa.

Uno di problemi importanti che compaiono durante la progettazione dello schema elettrico, determina quale sia la pressione nell'impianto di riscaldamento. Per rispondere, dovrai prendere in considerazione il metodo di circolazione:

• In condizioni circolazione naturale(senza pompa dell'acqua) è sufficiente un leggero eccesso rispetto al valore statico affinché il liquido refrigerante circoli autonomamente attraverso i tubi e i radiatori.
• Quando viene determinato un parametro per sistemi con alimentazione idrica forzata, il suo valore è in obbligatorio deve essere significativamente superiore a quello statico per sfruttare al massimo l'efficienza del sistema.

Quando si effettuano i calcoli, è necessario tenere conto dei parametri consentiti singoli elementi schemi, ad esempio, il funzionamento efficiente dei radiatori ad alta pressione. COSÌ, sezioni in ghisa nella maggior parte dei casi non sono in grado di sopportare una pressione superiore a 0,6 MPa (6 atm).

Avvio dell'impianto di riscaldamento edificio a più piani non può fare a meno dei regolatori di pressione installati ai piani inferiori e delle pompe aggiuntive che aumentano la pressione piani superiori.

Metodologia di controllo e contabilità

Per controllare la pressione nell'impianto di riscaldamento di un'abitazione privata o in proprio appartamento, è necessario installare dei manometri nel cablaggio. Terranno conto solo dell'eccesso del valore rispetto al parametro atmosferico. Il loro lavoro si basa sul principio di deformazione e sul tubo di Bredan. Per misurazioni utilizzate nel lavoro sistema automatico, sarebbero appropriati i dispositivi che utilizzano il tipo di funzionamento con contatto elettrico.

Pressione nel sistema di una casa privata

I parametri per l'inserimento di questi sensori sono regolati dal Servizio di vigilanza tecnica statale. Anche se non sono previste ispezioni da parte delle autorità di regolamentazione, è consigliabile rispettare le norme e i regolamenti per garantire funzionamento sicuro sistemi

Il manometro viene inserito tramite valvole a tre vie. Consentono di spurgare, ripristinare o sostituire gli elementi senza interferire con l'operazione di riscaldamento.

Diminuzione della pressione

Se la pressione nell'impianto di riscaldamento di un edificio a più piani o nell'impianto di un edificio privato diminuisce, la ragione principale di questa situazione è la possibile depressurizzazione del riscaldamento in alcune aree. Le misurazioni di controllo vengono eseguite con le pompe di circolazione spente.

L'area problematica deve essere localizzata e la posizione esatta della perdita deve essere identificata ed eliminata.

Parametro di pressione in condominiè diverso alto valore, poiché devi lavorare con un'alta colonna d'acqua. Per un edificio di nove piani, è necessario mantenere circa 5 atm, mentre nel seminterrato il manometro mostrerà numeri compresi tra 4 e 7 atm. Alla fornitura di una casa del genere, la rete di riscaldamento generale deve avere 12-15 atm.

La pressione di esercizio nell'impianto di riscaldamento di una casa privata viene solitamente mantenuta a 1,5 atm con liquido di raffreddamento freddo e, una volta riscaldata, aumenterà a 1,8-2,0 atm.

Quando il valore di sistemi coercitivi scende al di sotto di 0,7-0,5 atm, quindi le pompe vengono bloccate per il pompaggio. Se il livello di pressione nel sistema di riscaldamento di una casa privata raggiunge le 3 atm, nella maggior parte delle caldaie questo verrà percepito come un parametro critico al quale funzionerà la protezione, scaricando automaticamente il liquido di raffreddamento in eccesso.

Aumento della pressione

Un evento del genere è meno comune, ma devi anche prepararti. Il motivo principale è un problema con la circolazione del liquido di raffreddamento. Ad un certo punto l’acqua praticamente si ferma.

Tabella di aumento del volume dell'acqua quando riscaldata

Le ragioni sono le seguenti:

• il sistema viene costantemente ricaricato, grazie al quale un ulteriore volume d'acqua entra nel circuito;
• avviene l'influenza fattore umano, a causa della quale valvole o rubinetti di flusso sono stati chiusi in alcune aree;
• succede che regolatore automatico interrompe il flusso del liquido di raffreddamento dalla caldaia; questa situazione si verifica quando l'automazione tenta di abbassare la temperatura dell'acqua;
• un caso raro è una sacca d'aria che blocca il passaggio del refrigerante; in questa situazione è sufficiente spurgare parte dell'acqua eliminando l'aria.

Per riferimento. Cos'è una gru Mayevskij? Si tratta di un dispositivo per lo spurgo dell'aria dai radiatori del riscaldamento centralizzato dell'acqua, che può essere aperto utilizzando un'apposita chiave regolabile o, in casi estremi, un cacciavite. Nella vita di tutti i giorni si chiama valvola per rilasciare l'aria dal sistema.

Combattere le cadute di pressione

La pressione nell'impianto di riscaldamento di un edificio a più piani, nonché in la propria casa, può essere mantenuto a un livello stabile senza cambiamenti significativi. A tale scopo vengono utilizzate apparecchiature ausiliarie:

• sistema di scarico dell'aria;
• vasi di espansione aperti o tipo chiuso

• valvole di sicurezza di emergenza.

Le cause delle cadute di pressione sono diverse. Molto spesso diminuisce.

VIDEO: Pressione nel vaso di espansione della caldaia

Pressione di esercizio nell'impianto di riscaldamento - il parametro più importante, da cui dipende il funzionamento dell'intera rete. Le deviazioni in una direzione o nell'altra rispetto ai valori previsti dal progetto non solo riducono l'efficienza del circuito di riscaldamento, ma influiscono anche in modo significativo sul funzionamento dell'apparecchiatura e casi speciali potrebbe addirittura disattivarlo.

Naturalmente, una certa caduta di pressione nell'impianto di riscaldamento è determinata dal principio della sua progettazione, ovvero dalla differenza di pressione nelle tubazioni di alimentazione e di ritorno. Ma se si verificano picchi più grandi, è necessario adottare misure immediate.

Problemi di terminologia

La pressione di rete è divisa in due componenti:

1. Pressione statica. Questo componente dipende dall'altezza della colonna d'acqua o altro refrigerante nel tubo o nel contenitore. La pressione statica esiste anche se il mezzo di lavoro è a riposo.
2. Pressione dinamica. Rappresenta la forza su cui agisce superfici interne sistemi quando l'acqua o altro mezzo si muove.

Si distingue il concetto di pressione massima di esercizio. Questo è il valore massimo consentito, il superamento del quale può portare alla distruzione dei singoli elementi della rete.

Quale pressione nel sistema dovrebbe essere considerata ottimale?

Quando si progetta il riscaldamento, la pressione del liquido di raffreddamento nel sistema viene calcolata in base al numero di piani dell'edificio, alla lunghezza totale delle tubazioni e al numero di radiatori. Di norma, per le case private e i cottage, i valori ottimali della pressione media nel circuito di riscaldamento sono compresi tra 1,5 e 2 atm.

Per condomini fino a cinque piani collegati al sistema riscaldamento centralizzato, la pressione di rete è mantenuta a 2-4 atm. Per gli edifici a nove e dieci piani, una pressione normale è di 5-7 atm e negli edifici più alti - 7-10 atm. La pressione massima viene registrata nella rete di riscaldamento attraverso la quale il liquido di raffreddamento viene trasportato dalle caldaie ai consumatori. Qui raggiunge le 12 atm.

Per i consumatori situati a diverse altezze e a a distanze diverse dal locale caldaia è necessario regolare la pressione nella rete. Per ridurlo vengono utilizzati regolatori di pressione e per aumentarlo vengono utilizzate stazioni di pompaggio. Bisogna però tenere presente che un regolatore difettoso può causare un aumento della pressione in alcune zone dell’impianto. In alcuni casi, quando la temperatura si abbassa, questi dispositivi possono chiudere completamente le valvole di intercettazione sulla tubazione di alimentazione proveniente dall'impianto caldaia.

Per evitare tali situazioni, le impostazioni del regolatore vengono regolate in modo tale da rendere impossibile la chiusura completa delle valvole.

Impianti di riscaldamento autonomi

Con assenza teleriscaldamento Nelle case sono installati sistemi di riscaldamento autonomi, in cui il liquido di raffreddamento viene riscaldato da una caldaia individuale a bassa potenza. Se il sistema comunica con l'atmosfera attraverso un vaso di espansione e il liquido di raffreddamento circola al suo interno per convezione naturale, si dice aperto. Se non c'è comunicazione con l'atmosfera e il mezzo di lavoro circola grazie alla pompa, il sistema si dice chiuso. Come già accennato, per funzionamento normale In tali sistemi, la pressione dell'acqua al loro interno dovrebbe essere di circa 1,5-2 atm. Questa cifra bassa è dovuta alla lunghezza relativamente breve delle condutture, nonché alla mancanza di grande quantità dispositivi e raccordi, con conseguente resistenza idraulica relativamente bassa. Inoltre, a causa della bassa altezza di tali case, la pressione statica nelle sezioni inferiori del circuito raramente supera 0,5 atm.

Nella fase di avvio del sistema autonomo, viene riempito con liquido refrigerante freddo, mantenendo una pressione minima di sistemi chiusi riscaldamento 1,5 atm. Non è necessario far suonare l'allarme se, qualche tempo dopo il riempimento, la pressione nel circuito diminuisce. Le perdite di pressione in questo caso sono causate dal rilascio di aria dall'acqua, che si è disciolta in essa durante il riempimento delle tubazioni. Il circuito dovrà essere disaerato e riempito completamente di liquido refrigerante, portando la sua pressione a 1,5 atm.

Dopo aver riscaldato il liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento, la sua pressione aumenterà leggermente, raggiungendo i valori operativi calcolati.

Misure precauzionali

Poiché nella progettazione di sistemi di riscaldamento autonomi, per risparmiare denaro, è previsto un piccolo margine di sicurezza, anche un picco di bassa pressione fino a 3 atm può causare la depressurizzazione dei singoli elementi o delle loro connessioni. Per attenuare le perdite di carico dovute al funzionamento instabile della pompa o alle variazioni della temperatura del liquido di raffreddamento, in un sistema di riscaldamento chiuso è installato un vaso di espansione. A differenza di un dispositivo simile nel sistema tipo aperto, non ha alcuna comunicazione con l'atmosfera. Una o più delle sue pareti sono realizzate in materiale elastico, grazie al quale il serbatoio funge da ammortizzatore durante picchi di pressione o colpi d'ariete.

Non sempre la presenza di un vaso di espansione garantisce il mantenimento della pressione entro limiti ottimali. In alcuni casi può superare i valori massimi consentiti:

• se la capacità del vaso di espansione è selezionata in modo errato;
• in caso di malfunzionamento della pompa di circolazione;
• quando il liquido di raffreddamento si surriscalda, a causa di malfunzionamenti nell'automazione della caldaia;
• a causa dell'apertura incompleta valvole di intercettazione dopo lavori di riparazione o manutenzione;
• a causa della comparsa di una sacca d'aria (questo fenomeno può provocare sia un aumento che una diminuzione della pressione);
• quando la portata del filtro antisporco diminuisce a causa del suo eccessivo intasamento.

Pertanto, al fine di evitare situazioni di emergenza durante l'installazione di sistemi di riscaldamento di tipo chiuso, è obbligatoria l'installazione valvola di sicurezza, che rilascerà il liquido refrigerante in eccesso se viene superata la pressione consentita.

Cosa fare se la pressione nell'impianto di riscaldamento diminuisce

Quando si utilizzano sistemi di riscaldamento autonomi, le situazioni di emergenza più comuni sono quelle in cui la pressione diminuisce gradualmente o bruscamente. Possono essere causati da due motivi:

• depressurizzazione degli elementi del sistema o delle loro connessioni;
• problemi con la caldaia.

Nel primo caso, è necessario localizzare la posizione della perdita e ripristinarne la tenuta. Puoi farlo in due modi:

1. Ispezione visuale. Questo metodo viene utilizzato nei casi in cui è posato il circuito di riscaldamento metodo aperto(da non confondere con un sistema di tipo aperto), ovvero tutte le sue tubazioni, raccordi e strumenti sono visibili. Innanzitutto ispezionare attentamente il pavimento sotto i tubi e i radiatori, cercando di individuare pozzanghere d'acqua o tracce di esse. Inoltre, la posizione della perdita può essere identificata da tracce di corrosione: quando il sigillo viene rotto si formano caratteristiche strisce arrugginite sui radiatori o sulle giunture degli elementi del sistema.
2. Utilizzando attrezzature speciali. Se un'ispezione visiva dei radiatori non dà risultati e i tubi vengono posati in modo nascosto e non può essere esaminato, dovresti cercare l'aiuto di specialisti.
   e disporre di attrezzature speciali che aiuteranno a rilevare le perdite e risolverle se il proprietario della casa non è in grado di farlo da solo. Localizzare il punto di depressurizzazione è abbastanza semplice: l'acqua viene scaricata dal circuito di riscaldamento (in questi casi, durante la fase di installazione, nel punto più basso del circuito viene installata una valvola di scarico), quindi l'aria viene pompata al suo interno tramite un compressore. La posizione della perdita è determinata dal suono caratteristico prodotto dalla perdita d'aria. Prima di avviare il compressore è opportuno isolare la caldaia ed i radiatori mediante valvole di intercettazione.

Se area problematicaè una delle connessioni; viene inoltre sigillata con nastro adesivo o FUM e quindi serrata. La tubazione scoppiata viene tagliata e al suo posto ne viene saldata una nuova. Le unità che non possono essere riparate vengono semplicemente sostituite.

Se la tenuta delle tubazioni e di altri elementi è fuori dubbio e la pressione in un sistema di riscaldamento chiuso diminuisce ancora, è necessario cercare le ragioni di questo fenomeno nella caldaia. Non dovresti eseguire la diagnostica da solo; questo è un lavoro per uno specialista con l'istruzione adeguata. Molto spesso nella caldaia si riscontrano i seguenti difetti:

• la comparsa di microfessure nello scambiatore di calore dovute al colpo d'ariete;
• difetti di fabbricazione;
• guasto della valvola di reintegro.

Un motivo molto comune per cui la pressione nel sistema diminuisce è la selezione errata della capacità del vaso di espansione.

Sebbene nella sezione precedente si affermasse che ciò potrebbe causare un aumento della pressione, qui non vi è alcuna contraddizione. Quando la pressione nell'impianto di riscaldamento aumenta, viene attivata la valvola di sicurezza. In questo caso il liquido refrigerante viene scaricato e il suo volume nel circuito diminuisce. Di conseguenza, la pressione diminuirà nel tempo.

Controllo della pressione

Per il monitoraggio visivo della pressione nella rete di riscaldamento, vengono spesso utilizzati manometri a quadrante con tubo Bredan. A differenza degli strumenti digitali, tali manometri non richiedono alimentazione elettrica. IN sistemi automatizzati utilizzare sensori di contatto elettrico. All'uscita del dispositivo di controllo e misurazione deve essere installata una valvola a tre vie. Consente di isolare il manometro dalla rete durante la manutenzione o la riparazione e viene utilizzato anche per rimuovere una sacca d'aria o azzerare il dispositivo.

Le istruzioni e le norme che regolano il funzionamento degli impianti di riscaldamento, sia autonomi che centralizzati, consigliano l'installazione di manometri nei seguenti punti:

1. Prima dell'installazione della caldaia (o caldaia) e all'uscita da essa. A questo punto si determina la pressione in caldaia.
2. Prima e dopo la pompa di circolazione.
3. All'ingresso dell'impianto di riscaldamento in un edificio o struttura.
4. Prima e dopo il regolatore di pressione.
5. All'ingresso e all'uscita del filtro pulizia grossolana(collettore di fango) per controllarne il livello di contaminazione.

È tutto sotto controllo strumenti di misura devono sottoporsi a verifiche periodiche per confermare l'accuratezza delle misurazioni effettuate.

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Quale valore di pressione è considerato normale?

La pressione in un sistema di riscaldamento autonomo di una casa privata dovrebbe essere di 1,5-2 atmosfere. Nelle case collegate ad una rete di riscaldamento centralizzato, questo valore dipende dal numero di piani dell'edificio. Negli edifici bassi, la pressione nel sistema di riscaldamento è compresa tra 2 e 4 atmosfere. In edifici di nove piani questo indicatore pari a 5-7 atmosfere. Per i sistemi di riscaldamento di grattacieli, il valore di pressione ottimale è considerato pari a 7-10 atmosfere. Nella conduttura di riscaldamento che corre sotterranea dalla centrale termica ai punti di consumo di calore, il liquido di raffreddamento viene alimentato ad una pressione di 12 atm.

Per ridurre la pressione acqua calda I regolatori di pressione vengono utilizzati ai piani inferiori dei condomini. Le attrezzature di pompaggio consentono di aumentare la pressione del liquido di raffreddamento ai piani superiori.

Influenza della temperatura del liquido di raffreddamento

Al termine dell'installazione apparecchiature di riscaldamento in una casa privata iniziano a pompare il liquido di raffreddamento nel sistema. Allo stesso tempo, nella rete viene creata la pressione minima possibile, pari a 1,5 atm. Questo valore aumenterà man mano che il liquido di raffreddamento si riscalda, poiché si espande secondo le leggi della fisica. Modificando la temperatura del liquido di raffreddamento, è possibile regolare la pressione nella rete di riscaldamento.

È possibile automatizzare il controllo della pressione di esercizio nell'impianto di riscaldamento installando vasi di espansione che impediscono un eccessivo aumento della pressione. Questi dispositivi entrano in funzione al raggiungimento del livello di pressione di 2 atm. Il liquido refrigerante riscaldato in eccesso viene rimosso dai serbatoi di espansione, quindi la pressione viene mantenuta al livello richiesto. Può succedere che la capacità del vaso di espansione non sia sufficiente per raccogliere l'acqua in eccesso. Allo stesso tempo, la pressione nel sistema si avvicina al livello critico, che è al livello di 3 atm. La situazione viene salvata da una valvola di sicurezza, che consente di mantenere intatto l'impianto di riscaldamento liberandolo dal volume di liquido di raffreddamento in eccesso.

Con la circolazione naturale del liquido di raffreddamento, nell'impianto di riscaldamento si crea una pressione statica, che viene misurata pari a 1 atmosfera ogni 10 metri di altezza della colonna d'acqua. Quando si installano le pompe di circolazione, il valore della pressione dinamica viene aggiunto all'indicatore statico, indicando la forza con cui il liquido di raffreddamento in movimento forzato preme sulle pareti della tubazione. La pressione massima nel sistema di riscaldamento autonomo viene impostata tenendo conto delle caratteristiche dell'apparecchiatura di riscaldamento utilizzata durante l'installazione. Ad esempio, quando si sceglie batterie in ghisaÈ necessario tenere presente che sono progettati per funzionare a una pressione non superiore a 0,6 MPa.

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Tipi di pressione

Per capire perché c'è pressione nel sistema di riscaldamento, ricordiamo il corso di fisica e determiniamo qual è la pressione nel sistema di riscaldamento. Questo è in sostanza l'effetto del liquido sulle pareti interne degli elementi del sistema.

In cui pressione di esercizio in un sistema di riscaldamento - è la pressione che consente al sistema di funzionare quando il dispositivo di riscaldamento e la pompa sono accesi. Va notato che questo valore è la somma di: la pressione statica nell'impianto di riscaldamento esercitata dalla colonna del liquido di raffreddamento e la pressione dinamica che si verifica durante il funzionamento della pompa di circolazione.

In questo caso la pressione di esercizio è il valore che fornisce lavoro normale tutti i componenti del sistema (pompa, riscaldatore, vaso di espansione), ovvero la pressione ottimale nell'impianto di riscaldamento. Va notato che non tutti i tipi di radiatori sono in grado di sopportare la pressione massima nell'impianto di riscaldamento. I più “resistenti” sono i radiatori bimetallici (cioè costituiti da due componenti, ad esempio rame e acciaio).

Ma i radiatori monometallici funzionano completamente solo a un livello di pressione ottimale, il cui superamento può avere un effetto estremamente negativo e la pressione massima di esercizio dell'impianto di riscaldamento causerà difficoltà. Inoltre, questo tipo di radiatore è estremamente scarsamente resistente agli shock idraulici che talvolta si verificano nel sistema (forte aumento brusco della pressione). Tali impatti possono danneggiare in modo significativo non solo i radiatori, ma anche altri elementi dell'impianto di riscaldamento. Nella maggior parte dei casi, la causa del colpo d'ariete è la semplice negligenza e disattenzione del personale operativo. Anche se hai installato tu stesso il sistema, ciò non esclude il verificarsi di tali difetti.

A giro di prova L'impianto di riscaldamento dovrebbe essere testato in modo tale da verificare la pressione dell'acqua nell'impianto di riscaldamento. Cioè, il sistema si avvia con una pressione che supera la normale pressione operativa di circa 1,5 volte.

Ciò consente non solo di verificare la qualità dei radiatori, ma anche di rilevare piccole perdite e difetti del sistema (se presenti). Questo semplice metodo ti consente di risolvere alcuni problemi prima di iniziare stagione di riscaldamento, determinando la pressione minima nell'impianto di riscaldamento.

Nella maggioranza edifici a più piani il livello di pressione è piuttosto alto. Ed effettuando tali controlli - bisogno importante, che consente di monitorare la funzionalità del sistema. È interessante notare che ridurre la pressione al suo interno a un livello leggermente inferiore al livello di lavoro può causare gravi danni. Pochi lo sanno, ma negli edifici a più piani la pressione del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento può raggiungere le 16 atmosfere e oltre.

Impatto sul sistema dovuto alla pressione

Ci sono due possibili opzioni controllo della funzionalità dell'impianto di riscaldamento mediante pressione. Nel primo caso il controllo avviene per sezioni separate. Naturalmente, questo è un processo più scrupoloso e lungo, ma allo stesso tempo consente di esaminare più a fondo l'integrità della sezione del sistema e la pressione nei tubi del riscaldamento. Inoltre, se viene rilevato un guasto, è molto più semplice risolverlo, dopotutto l'area è già bloccata. Pertanto non è necessario perdere tempo per determinare la posizione di un guasto nell'intero sistema, che il sensore di pressione nell'impianto di riscaldamento non mostra.

Il secondo metodo consiste proprio nel controllare contemporaneamente tutto il sistema. Forse l'unico vantaggio di questo metodo è che costa di più poco tempo svolgimento della prova.

Indipendentemente dal principio del test scelto, segue un unico schema.

• L'aria viene rimossa dal sistema (o da un suo segmento separato).
• viene fornita la pressione consentita nell'impianto di riscaldamento, che è 1,5 volte superiore a quella di esercizio.

Una volta completato il test di pressione, il sistema viene sottoposto a un altro test di tenuta. Viene eseguito in due fasi. Innanzitutto il sistema viene riempito con liquido refrigerante freddo. Successivamente si connette un elemento riscaldante e il sistema è riempito con liquido refrigerante caldo. Naturalmente il test viene considerato positivo se non si verificano perdite. Se si verifica un guasto, vengono effettuate le riparazioni. Solo dopo possiamo dire con sicurezza che il sistema è completamente pronto per la stagione di riscaldamento e che la pressione richiesta nei tubi del riscaldamento è stata soddisfatta.

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Informazioni introduttive sull'argomento

Innanzitutto, proponiamo di considerare il motivo per cui si crea una sovrappressione (sopra la pressione atmosferica) nelle tubazioni e come viene misurata. Cominciamo dalla fine: la quantità di pressione dell'acqua in un sistema di riscaldamento chiuso viene solitamente visualizzata nelle seguenti unità:

• 1 Bar = 10 m di colonna d'acqua;
• 1 MPa equivale a 10 Bar o 100 m d'acqua. Arte.;
• 1 kgf/cm² – equivale a 1 atmosfera tecnica (Atm.) = 0,98 Bar.

Per riferimento. Il chilogrammo-forza per cm² è una misura spesso utilizzata in epoca sovietica. Al momento, la pressione viene solitamente misurata in unità metriche più convenienti: MPa o Bar.

Schema di riscaldamento semplificato per un palazzo di 3 piani

Successivamente, immagina un cottage a tre piani con un'altezza del soffitto di 3 m, che necessita di essere riscaldato periodo invernale. Per fare ciò vengono installate delle batterie su entrambi i piani, collegate ad una colonna montante comune proveniente dalla caldaia, come mostrato nello schema. La pressione effettiva nel sistema di riscaldamento chiuso risultante sarà composta da tre componenti:

1. Una colonna d'acqua in una tubazione preme con una forza pari alla sua altezza. Nel nostro esempio si tratta di 6 mo 0,6 Bar (0,06 MPa).
2. La pressione creata dalla pompa di circolazione. Costringe il liquido di raffreddamento a muoversi alla velocità richiesta e a superare la resistenza di tre forze: gravità, attrito del liquido contro le pareti dei tubi e ostacoli sotto forma di rinforzi e raccordi (restrizioni, T, curve, ecc.).
3. Pressione aggiuntiva derivante dall'espansione termica del liquido. La pratica dimostra che l'acqua fredda con una temperatura di 10 °C dopo il riscaldamento a 100 °C aggiunge circa il 5% del suo volume originale.

Nota. La pressione statica della colonna di liquido varia a seconda del luogo di misurazione. Quando la pompa è spenta, il manometro nella parte inferiore del sistema mostrerà il valore massimo - 0,6 Bar e nella parte superiore - zero.

Dilatazione termica liquidi

Un punto molto importante. Per fornire la quantità di calore richiesta ai locali, è necessario garantire la temperatura dell'acqua richiesta e la sua portata, due parametri principali per il funzionamento del riscaldamento dell'acqua. La pressione risultante è solo una conseguenza del funzionamento del sistema e non la causa. In teoria, può essere qualsiasi cosa, purché l'installazione dei radiatori e della caldaia possa resistere.

Da qui nasce il concetto di quale sia la pressione di esercizio in un impianto di riscaldamento: questa è la massima valore ammissibile, registrato in documentazione tecnica attrezzatura - caldaia o batterie. I documenti normativi richiedono che nelle case private non superi 0,3 MPa, sebbene alcune unità economiche non siano in grado di resistere nemmeno a 0,2 MPa.

Perché aumentare la pressione?

La pressione nella linea di alimentazione è superiore a quella in linea di ritorno. Questa differenza caratterizza l’efficienza del riscaldamento come segue:

1. Una piccola differenza tra la mandata e il ritorno rende chiaro che il liquido di raffreddamento supera con successo tutta la resistenza e trasferisce la quantità calcolata di energia ai locali.
2. Una maggiore caduta di pressione indica una maggiore resistenza della sezione, una diminuzione della velocità del flusso e un raffreddamento eccessivo. Cioè, il flusso d'acqua e il trasferimento di calore nelle stanze sono insufficienti.

Per riferimento. Secondo gli standard, la differenza di pressione ottimale nelle tubazioni di alimentazione e di ritorno dovrebbe essere compresa tra 0,05 e 0,1 bar, massimo 0,2 bar. Se le letture di 2 manometri installati sulla linea differiscono maggiormente, significa che il sistema non è progettato correttamente o necessita di riparazione (lavaggio).

Per evitare forti cadute su lunghi rami di alimentazione del calore con un gran numero di batterie dotate di valvole termostatiche, all'inizio della linea viene installato un regolatore automatico di flusso, come mostrato nello schema.

Pertanto, la pressione eccessiva in una rete di riscaldamento chiusa viene creata per i seguenti motivi:

• garantire il movimento forzato del liquido di raffreddamento alla velocità e portata richieste;
• monitorare lo stato del sistema tramite un manometro e ricaricarlo o ripararlo in tempo;
• Il liquido di raffreddamento sotto pressione si riscalda più velocemente e, in caso di surriscaldamento di emergenza, bolle a una temperatura più elevata.

Siamo interessati al secondo elemento dell'elenco: le letture del manometro come caratteristica della funzionalità e delle prestazioni dell'impianto di riscaldamento. Sono quelli che interessano i proprietari di case e di appartamenti coinvolti self service comunicazioni e apparecchiature domestiche.

Pressione nei tubi dei condomini

Dal contenuto delle sezioni precedenti, diventa chiaro che la quantità di riscaldamento nelle condutture del riscaldamento centrale dei grattacieli dipende dal piano su cui si trova l'appartamento. La situazione è la seguente: se gli abitanti dei primi due piani riescono a orientarsi approssimativamente utilizzando un manometro installato nell'unità di riscaldamento del seminterrato, allora la pressione reale nelle restanti abitazioni rimane sconosciuta, poiché diminuisce ad ogni metro di aumento dell'acqua.

Nota. Nei nuovi edifici con distribuzione del riscaldamento appartamento per appartamento da un montante comune, dove sono dotate di unità piano per piano punti di riscaldamento, puoi controllare la pressione del liquido di raffreddamento all'ingresso di ogni appartamento.

Inoltre, conoscere la quantità di pressione in una rete centralizzata non è di alcuna utilità pratica, poiché il proprietario non può influenzarla. Anche se alcuni sostengono in questo modo: se la pressione nella linea è diminuita, significa che viene fornito meno calore, il che è un errore. Un semplice esempio: chiudi il rubinetto di ritorno nel seminterrato e vedrai un salto nella lancetta del manometro, ma allo stesso tempo si fermerà il movimento dell'acqua e si interromperà l'erogazione di energia termica.

Ecco come si presenta il punto di riscaldamento all'ingresso

Ora nello specifico riguardo ai numeri. I diametri delle reti di adduzione del riscaldamento e la potenza delle pompe alimentate dal locale caldaia sono calcolati in modo da garantire il rialzo quantità richiesta liquido refrigerante fino a ultimo piano. Ciò significa che all'ingresso di un edificio a più piani la pressione di esercizio nell'impianto di riscaldamento sarà:

• nei vecchi edifici di cinque piani, dove ancora oggi si trovano i radiatori in ghisa, non più di 7 bar;
• negli edifici di costruzione sovietica a nove piani, il valore minimo è 5 Bar e il massimo dipende dalla vicinanza del locale caldaia alle pompe, ma non superiore a 10 Bar;
• nei grattacieli - non più di 15 bar.

Per riferimento. Almeno una volta all'anno condutture e dispositivi di riscaldamento deve essere testato ad una pressione superiore del 25% a quella di esercizio. Ma in vita reale Le utilities non rischiano di controllare gli impianti domestici e si limitano a testare le reti di riscaldamento esterne.

Le informazioni presentate sono utili solo in termini di scelta di nuovi radiatori e tubi in polimero. È chiaro che negli edifici elevato numero di piani ghisa e acciaio non devono essere installati batterie del pannello, progettato per un massimo di 1 MPa, come descritto in dettaglio nella nostra guida alla selezione e nel video di un esperto:

Indicatori di pressione in una casa privata e ragioni del suo calo

Negli impianti di riscaldamento chiusi di case di campagna e rustici è consuetudine sopportare i seguenti valori di pressione:

Punto importante. Non per niente abbiamo indicato quale pressione dovrebbe essere esercitata e quando sistema freddo riscaldamento. Il fatto è che la stragrande maggioranza delle caldaie a gas importate è attrezzata automazione moderna, è progettato per avviarsi con una pressione minima di 0,8-1 Bar e in sua assenza semplicemente non si accende.

Come rimuovere correttamente l'aria dalle linee di riscaldamento e creare la pressione richiesta è descritto in un'istruzione separata. Qui elencheremo i motivi per cui, dopo la corretta messa in servizio, gli indicatori di pressione potrebbero diminuire, fino a spegnimento automatico caldaia murale:

1. L'aria residua fuoriesce dalla rete di tubazioni, dai pavimenti riscaldati e dai condotti delle apparecchiature di riscaldamento. Il suo posto è preso dall'acqua, che viene registrata dal manometro che scende a 1-1,3 Bar.
2. A causa di una perdita nella bobina, la camera d'aria del vaso di espansione è stata svuotata. La membrana viene tirata dentro rovescio e il contenitore è pieno d'acqua. Dopo il riscaldamento, la pressione nel sistema sale a un livello critico, provocando lo scarico del liquido refrigerante attraverso la valvola di sicurezza e la pressione scende nuovamente al minimo.
3. La stessa cosa, solo dopo la rottura della membrana del vaso di espansione.
4. Piccole perdite alle giunture raccordi per tubazioni, i raccordi o i tubi stessi a causa di danni. Esempio: circuiti di riscaldamento pavimenti riscaldati dove la perdita può rimanere inosservata per molto tempo.
5. La serpentina della caldaia perde riscaldamento indiretto o serbatoio tampone. Quindi si osservano picchi di pressione a seconda del funzionamento della fornitura idrica: i rubinetti sono aperti - le letture del manometro scendono, chiuse - si alzano (l'alimentazione idrica viene pressata attraverso una fessura nello scambiatore di calore).

Il maestro ti dirà di più sulle cause delle cadute di pressione e su come eliminarle nel suo video:

Conclusione

Come puoi vedere, l'importanza della pressione nelle reti di riscaldamento centralizzato è alquanto esagerata. Anche se il proprietario dell'appartamento sa che nei suoi tubi dovrebbero esserci 0,7 MPa, questo gli dà poco. Oltre alla corretta selezione di radiatori e tubi per la sostituzione delle linee.

Ricarica della pompa manuale

In una casa privata, il quadro è diverso: le letture del manometro e persino una pozzanghera vicino alla valvola di sicurezza servono come indicatore di malfunzionamenti minori o significativi. Queste cose devono essere monitorate e reagire in tempo ricostituendo il sistema per riportare la pressione alla normalità. Non dimenticartene vaso di espansione- pompare in tempo Camera d'aria e monitorare l'integrità della membrana.

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Perché c'è pressione nel sistema?

Molti consumatori sono interessati al motivo per cui c'è pressione nel sistema di riscaldamento e cosa dipende da esso. Il fatto è che ha un impatto diretto sull'efficienza e sulla qualità del riscaldamento dei locali della casa. Grazie alla pressione di esercizio è possibile raggiungere la prestazione migliore sistema di fornitura di calore grazie alla fornitura garantita di liquido di raffreddamento a tubazioni e radiatori in ciascun appartamento di un edificio a più piani.

Una pressione costante e stabile nel sistema di riscaldamento cittadino consente di ridurre la perdita di calore e fornire liquido di raffreddamento ai consumatori quasi alla stessa temperatura di quando si riscalda l'acqua in un'unità di riscaldamento del locale caldaia (leggi anche: "Temperatura del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento: norme") .

Tipi di pressioni di esercizio nelle strutture di riscaldamento

La pressione nella progettazione del riscaldamento di un edificio a più piani è di diversi tipi:

1. La pressione statica di un impianto di riscaldamento è un indicatore della forza con cui il volume del liquido, a seconda dell'altezza, agisce su tubazioni e radiatori. In questo caso, durante i calcoli, il livello di pressione sulla superficie del liquido è zero.
2. La pressione dinamica si verifica durante il movimento del liquido refrigerante attraverso i tubi. Colpisce la tubazione e i radiatori dall'interno.
3. La pressione operativa (massima) consentita nell'impianto di riscaldamento è un parametro per il funzionamento normale e senza problemi della struttura di fornitura di calore.

Indicatori di pressione normali

In tutti gli edifici domestici a più piani, costruiti sia diversi decenni fa che in nuovi edifici, l'impianto di riscaldamento funziona secondo circuiti chiusi utilizzando il movimento forzato del liquido di raffreddamento. Le condizioni operative sono considerate ideali quando l'impianto di riscaldamento funziona a una pressione di 8-9,5 atmosfere. Ma nelle vecchie case, si può osservare una perdita di pressione nella struttura di fornitura di calore e, di conseguenza, gli indicatori di pressione possono scendere a 5 -5,5 atmosfere. Leggi anche: "Cos'è la caduta di pressione in un impianto di riscaldamento."

Quando si scelgono tubi e radiatori per sostituirli in un appartamento situato in edificio a più piani, occorre tenere conto degli indicatori iniziali. Altrimenti, l'apparecchiatura di riscaldamento funzionerà in modo instabile ed è possibile anche la completa distruzione del circuito di alimentazione del riscaldamento, che costa molto denaro.

Quale pressione dovrebbe esserci nel sistema di riscaldamento di un edificio a più piani è dettata dalle norme e da altri documenti normativi.

Di norma, è impossibile raggiungere i parametri richiesti secondo GOST, poiché gli indicatori di prestazione sono influenzati da vari fattori:

1. Potenza dell'attrezzatura necessario per l'alimentazione del refrigerante. I parametri di pressione nel sistema di riscaldamento di un grattacielo sono determinati nelle stazioni di riscaldamento, dove il liquido di raffreddamento viene riscaldato per l'alimentazione attraverso i tubi ai radiatori.
2. Condizioni dell'attrezzatura. Sia la pressione dinamica che quella statica nella struttura di fornitura di calore sono direttamente influenzate dal livello di usura degli elementi del locale caldaia come generatori di calore e pompe. La distanza tra l'abitazione e la centrale termica non ha poca importanza.
3. Diametro delle tubazioni nell'appartamento. Se, durante le riparazioni fai-da-te, i proprietari dell'appartamento installavano tubi diametro maggiore rispetto alla tubazione di ingresso, si verificherà una diminuzione dei parametri di pressione.
4. Posizione appartamento separato in un grattacielo. Naturalmente, il valore di pressione richiesto è determinato in conformità con le norme e i requisiti, ma in pratica molto dipende dal piano in cui si trova l'appartamento e dalla sua distanza dal montante comune. Anche quando i soggiorni si trovano vicino al montante, la pressione del liquido di raffreddamento nelle stanze d'angolo è sempre inferiore, poiché spesso si trova un punto estremo delle tubazioni.
5. Grado di usura dei tubi e delle batterie. Quando gli elementi dell'impianto di riscaldamento situati nell'appartamento sono in funzione da decenni, non è possibile evitare una riduzione dei parametri e delle prestazioni dell'apparecchiatura. Quando si verificano tali problemi è opportuno sostituire inizialmente tubi e radiatori usurati e poi si eviteranno situazioni di emergenza.

Pressione di prova

I residenti dei condomini sanno come i servizi di pubblica utilità, insieme agli specialisti delle società energetiche, controllano la pressione del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento. Di solito, prima dell'inizio della stagione di riscaldamento, il liquido di raffreddamento viene fornito sotto pressione nei tubi e nei radiatori, il cui valore si avvicina ai livelli critici.

Usano la pressione durante il test del sistema di riscaldamento per testare le prestazioni di tutti gli elementi della struttura di fornitura di calore condizioni estreme e scopri con quale efficienza il calore verrà trasferito dal locale caldaia a un edificio a più piani.

Quando servito pressione di prova Gli impianti di riscaldamento hanno spesso elementi che cadono in rovina e necessitano di riparazioni, poiché i tubi usurati iniziano a perdere e si formano dei buchi nei radiatori. La sostituzione tempestiva delle apparecchiature di riscaldamento obsolete nell'appartamento aiuterà ad evitare tali problemi.

Durante l'esecuzione dei test, i parametri vengono monitorati utilizzando strumenti speciali installati nel piano più basso (di solito un seminterrato) e in quello più alto ( spazio sottotetto) punti del grattacielo. Tutte le misurazioni effettuate vengono successivamente analizzate da specialisti. Se ci sono deviazioni, è necessario rilevare i problemi e correggerli immediatamente.

Controllo della tenuta dell'impianto di riscaldamento

Per garantire un funzionamento efficiente e affidabile dell'impianto di riscaldamento, non solo controllano la pressione del liquido di raffreddamento, ma testano anche la tenuta dell'apparecchiatura. Come ciò accade può essere visto nella foto. Di conseguenza, è possibile monitorare la presenza di perdite e prevenire guasti alle apparecchiature nel momento più cruciale.

La prova di tenuta viene effettuata in due fasi:

• prova utilizzando acqua fredda. Le tubazioni e le batterie in un edificio a più piani vengono riempite di refrigerante senza riscaldarlo e vengono misurate le letture della pressione. Inoltre, il suo valore nei primi 30 minuti non può essere inferiore allo standard 0,06 MPa. Dopo 2 ore le perdite non possono essere superiori a 0,02 MPa. In assenza di raffiche, l'impianto di riscaldamento del grattacielo continuerà a funzionare senza problemi;
• testare utilizzando liquido di raffreddamento caldo. Sistema di riscaldamento testato prima di iniziare stagione di riscaldamento. L'acqua viene fornita ad una certa pressione, il suo valore dovrebbe essere il più alto per l'apparecchiatura.

Realizzare valore ottimale pressione nell'impianto di riscaldamento, è meglio affidare il calcolo della sua disposizione agli specialisti del riscaldamento. I dipendenti di tali aziende non solo possono eseguire i test appropriati, ma anche lavarne tutti gli elementi.

I test vengono eseguiti prima di avviare le apparecchiature di riscaldamento, altrimenti il ​​costo di un errore può essere troppo alto e, come è noto, è piuttosto difficile eliminare un incidente a temperature inferiori allo zero.

I parametri di pressione nello schema di fornitura di calore di un edificio a più piani determinano quanto è confortevole la vita in ogni stanza. A differenza della proprietà di una casa con sistema di riscaldamento autonomo in un grattacielo, i proprietari di appartamenti non hanno la possibilità di regolare autonomamente i parametri struttura riscaldante, compresa la temperatura e l'alimentazione del refrigerante.

Ma i residenti di edifici a più piani, se lo desiderano, possono installare strumenti di misura come manometri nel seminterrato e, in caso di minime deviazioni di pressione dalla norma, segnalarlo ai servizi di pubblica utilità competenti. Se, dopo tutte le misure adottate, i consumatori non sono ancora soddisfatti della temperatura nell’appartamento, forse dovrebbero prendere in considerazione l’idea di organizzare un riscaldamento alternativo.

Di norma, la pressione nelle condutture domestiche edifici a più piani non supera gli standard massimi, ma l'installazione di un manometro individuale non sarà superflua.

Nel flusso laminare, la somma della pressione statica e dinamica rimane costante. Questa quantità corrisponde alla pressione statica in un fluido a riposo.

La somma della pressione statica e dinamica è chiamata pressione di flusso totale. All'aumentare della velocità del flusso, la componente dinamica della pressione totale aumenta e la componente statica diminuisce (vedere Fig. 4). In un flusso a riposo, la pressione dinamica è zero e la pressione totale è uguale alla pressione statica.

R

p o

statico

pressione

dinamico

pressione

MISURA DELLA PRESSIONE NEL FLUSSO

• Viene misurata la pressione statica r st

manometro installato

perpendicolare alla direzione

flusso (nel caso più semplice -

aprire manometro del liquido

• La pressione totale viene misurata da un manometro, sono pieno

Installato parallelamente alla direzione

flusso (tubo di Pitot)

differenza tra pieno e statico

pressione e viene misurata da una combinazione r din

dispositivi precedenti, che si chiama

Tubo Prandtl.

APPLICAZIONE DELLA LEGGE DI BERNOULLI

Nella navigazione.

Quando le navi si muovono su rotte parallele quando si avvicinano in caso di violazione del limite di velocità, esiste la possibilità di collisione. Perché? Passiamo alla Fig. 4.9. Raffigura due navi che si muovono su rotte parallele.

Fig.4.9

υ1 υ2 υ1

ð 1 ð 2 ð 1 υ 2>v1

pag 2<pag 1

in una direzione. Ognuno di loro taglia l'acqua in due rivoli con il naso. L'acqua che finisce tra le navi, entrando nello “stretto”, è costretta ad attraversarlo velocemente υ2, maggiore della velocità del flusso v1 dall'esterno delle navi. Pertanto, secondo la legge di Bernoulli, la pressione dell'acqua tra le navi pag 1 sarà inferiore alla pressione dell'acqua pag 2 da fuori. Se c'è una differenza di pressione, il movimento avviene da una zona di pressione più alta a una zona di pressione più bassa: la natura detesta il vuoto! – quindi entrambe le navi correranno l’una verso l’altra (la direzione è indicata dalle frecce). Se in questa situazione viene violata la corrispondenza tra la distanza di avvicinamento e la velocità, allora c'è il pericolo di collisione - la cosiddetta "aspirazione" delle navi. Se le navi si muovono su rotte parallele ma in direzione opposta, si verifica anche l'effetto “risucchio”. Pertanto, quando le navi si avvicinano tra loro, le regole di navigazione richiedono che la velocità venga ridotta al valore ottimale.

Quando la nave si muove in acque poco profonde, la situazione è simile (vedi Fig. 4.10). L'acqua sotto il fondo della nave si trova in un “luogo stretto”, la velocità del flusso

Fig.4.10

v1,p1υ1, p1υ2 >υ1

υ 2, р 2 р 2< p 1

aumenta, la pressione sotto la nave diminuisce: la nave sembra essere attratta dal fondo. Per evitare la possibilità di incagliarsi, è necessario ridurre la velocità per minimizzare questo effetto.

Nell'aviazione.

La conoscenza e l'uso della legge di Bernoulli hanno permesso di creare aerei

più pesanti dell'aria sono aeroplani, aeroplani, elicotteri, autogiri (piccoli elicotteri leggeri). Il fatto è che la sezione trasversale dell'ala o della lama di queste macchine ha il cosiddetto profilo alare , causando forza di sollevamento (vedere Fig. 4.11). Ciò si ottiene come segue. Riguarda la forma “a goccia” del profilo alare. L'esperienza mostra che quando l'ala è posta in un flusso d'aria, si formano dei vortici vicino al bordo d'uscita dell'ala, che ruotano in senso antiorario nel caso mostrato in Fig. 4.11. Questi vortici crescono, si staccano dall'ala e vengono trascinati via dal flusso. Il resto della massa d'aria vicino all'ala riceve la rotazione opposta - in senso orario - formando la circolazione attorno all'ala (nella Fig. 4.11 questa circolazione è rappresentata da una linea tratteggiata chiusa). Sovrapponendosi al flusso generale, la circolazione rallenta leggermente il flusso d'aria sotto l'ala e accelera leggermente il flusso d'aria sopra l'ala. Pertanto, sopra l'ala si forma una zona di pressione inferiore rispetto a sotto l'ala, che porta all'emergere della portanza F pag, diretto verticalmente verso l'alto. Oltre a lei, a causa del movimento dell'aereo sull'ala

Fig.4.11

direzione di movimento dell'aeromobile

υ 2, р 2 υ 2 > υ 1

Ci sono altre tre forze in gioco: 1). Gravità G, 2). Spinta del motore dell'aereo Ft,

3). Forza di resistenza aerea F con. Quando tutte e quattro le forze vengono sommate geometricamente, si ottiene la forza risultante F, che determina la direzione del movimento dell'aeromobile.

Maggiore è la velocità del flusso in arrivo (e dipende dalla forza di spinta dei motori), maggiore sarà la velocità, la forza di portanza e la forza di resistenza. Tali forze dipendono, inoltre, dalla forma del profilo alare, e dall'angolo con cui il flusso si avvicina all'ala (il cosiddetto angolo di attacco), nonché dalla densità del flusso in arrivo: maggiore è la densità, maggiori saranno queste forze.

Il profilo dell'ala è scelto in modo da fornire la massima portanza possibile con la minima resistenza possibile. La teoria dell'emergere della forza di sollevamento di un'ala quando l'aria scorre attorno ad essa è stata data dal fondatore della teoria dell'aviazione, il fondatore della scuola russa di aerodinamica e idrodinamica, Nikolai Egorovich Zhukovsky (1847-1921).

Gli aeroplani progettati per volare a velocità diverse hanno dimensioni di ali diverse. Gli aerei da trasporto a volo lento devono avere un'area alare maggiore perché... a bassa velocità la forza di portanza per unità di superficie dell'ala è piccola. Anche gli aerei ad alta velocità ricevono una portanza sufficiente dalle ali di piccola area.

Perché Poiché la forza di sollevamento di un'ala diminuisce al diminuire della densità dell'aria, per volare ad alta quota l'aereo deve muoversi a una velocità maggiore rispetto a quella vicino al suolo.

La portanza si verifica anche quando l'ala si muove nell'acqua. Ciò rende possibile costruire navi aliscafi. Lo scafo di tali navi esce dall'acqua durante il movimento: questo riduce la resistenza all'acqua e consente di raggiungere ad alta velocità progresso. Perché Poiché la densità dell'acqua è molte volte maggiore della densità dell'aria, è possibile ottenere una forza di sollevamento sufficiente da un aliscafo con un'area relativamente piccola e una velocità moderata.

C'è un tipo aereo più pesante dell'aria, per cui non sono necessarie le ali. Questi sono elicotteri. Le pale degli elicotteri hanno anche un profilo aerodinamico. L'elica crea una spinta verticale indipendentemente dal fatto che l'elicottero si muova o meno, quindi durante il funzionamento eliche L'elicottero può rimanere immobile nell'aria o sollevarsi verticalmente. Per spostare orizzontalmente l'elicottero è necessario creare una spinta orizzontale. Ciò si ottiene modificando l'angolo delle pale, operazione eseguita utilizzando uno speciale meccanismo nel mozzo dell'elica. (La piccola elica con asse orizzontale sulla coda dell'elicottero serve solo a impedire che il corpo dell'elicottero ruoti nella direzione opposta alla rotazione dell'elica grande.)

Commenti:

La base per progettare qualsiasi reti di utilitàè il calcolo. Per progettare correttamente una rete di condotti di mandata o di scarico dell'aria è necessario conoscerne i parametri flusso d'aria. In particolare è necessario calcolare la portata e la perdita di carico nel canale per selezionare correttamente la potenza del ventilatore.

In questo calcolo, un parametro importante come la pressione dinamica sulle pareti del condotto dell'aria gioca un ruolo importante.

Comportamento dell'ambiente all'interno della condotta d'aria

Un ventilatore che crea un flusso d'aria in un condotto dell'aria di mandata o di scarico trasmette energia potenziale a questo flusso. Durante il movimento nello spazio limitato del tubo, l'energia potenziale dell'aria si trasforma parzialmente in energia cinetica. Questo processo avviene a causa dell'influenza del flusso sulle pareti del canale e viene chiamato pressione dinamica.

Oltre a ciò, c'è anche la pressione statica, questo è l'effetto delle molecole d'aria l'una sull'altra nel flusso, riflette la sua energia potenziale. L'energia cinetica del flusso si riflette nell'indicatore di impatto dinamico, motivo per cui questo parametro è incluso nei calcoli.

A flusso costante aria, la somma di questi due parametri è costante e si chiama pressione totale. Può essere espresso in unità assolute e relative. Il punto di riferimento per la pressione assoluta è il vuoto completo, mentre per la pressione relativa si considera partendo dalla pressione atmosferica, cioè la differenza tra loro è 1 Atm. Di norma, quando si calcolano tutte le condotte, viene utilizzato il valore dell'impatto relativo (in eccesso).

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Significato fisico del parametro

Se consideriamo sezioni diritte di condotti d'aria, le cui sezioni trasversali diminuiscono con un flusso d'aria costante, si osserverà un aumento della velocità del flusso. In questo caso, la pressione dinamica nei condotti dell'aria aumenterà e la pressione statica diminuirà, l'entità dell'impatto totale rimarrà invariata. Di conseguenza, affinché un flusso possa passare attraverso un tale restringimento (confusore), dovrebbe inizialmente essere informato importo richiesto energia, altrimenti il ​​consumo potrebbe diminuire, il che è inaccettabile. Calcolando l'entità dell'impatto dinamico, è possibile scoprire la quantità di perdite in questo confusore e selezionare correttamente la potenza dell'unità di ventilazione.

Se la sezione trasversale del canale viene aumentata a portata costante (diffusore) si verifica il processo inverso. La velocità e l'impatto dinamico inizieranno a diminuire, l'energia cinetica del flusso si trasformerà in potenziale. Se la pressione sviluppata dal ventilatore è troppo elevata la portata nell'ambiente e in tutto l'impianto potrebbe aumentare.

A seconda della complessità del circuito, i sistemi di ventilazione presentano numerose spire, raccordi a T, strozzature, valvole ed altri elementi chiamati resistenze locali. L'impatto dinamico in questi elementi aumenta in funzione dell'angolo di attacco del flusso sulla parete interna del tubo. Alcuni componenti del sistema causano un aumento significativo di questo parametro, ad esempio le serrande tagliafuoco, in cui una o più serrande sono installate nel percorso del flusso. Ciò crea una maggiore resistenza al flusso nell'area, di cui bisogna tenere conto nel calcolo. Pertanto, in tutti i casi sopra indicati, è necessario conoscere l'entità della pressione dinamica nel canale.

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Calcoli dei parametri mediante formule

In un tratto rettilineo, la velocità del movimento dell'aria nel condotto dell'aria è costante e l'entità dell'impatto dinamico rimane costante. Quest'ultimo si calcola con la formula:

ðä = v2γ / 2g

In questa formula:

• Рд — pressione dinamica in kgf/m2;
• V—velocità dell'aria in m/s;
• γ—massa d'aria specifica in quest'area, kg/m3;
• g è l'accelerazione dovuta alla gravità, pari a 9,81 m/s2.

Puoi anche ottenere il valore della pressione dinamica in altre unità, in Pascal. C'è un'altra variante di questa formula per questo:

ðä = ρ(v2 / 2)

Qui ρ è la densità dell'aria, kg/m3. Poiché nei sistemi di ventilazione non esistono le condizioni per comprimere l'aria a un punto tale da farne cambiare la densità, si assume che sia costante - 1,2 kg/m3.

Successivamente, dovremmo considerare come l’entità dell’impatto dinamico sia coinvolta nel calcolo dei canali. Lo scopo di questo calcolo è determinare le perdite nell'intero sistema di approvvigionamento o ventilazione di scarico per selezionare la pressione del ventilatore, il suo design e la potenza del motore. Il calcolo delle perdite avviene in due fasi: prima si determinano le perdite per attrito contro le pareti del canale, poi si calcola la caduta di potenza del flusso d'aria nelle resistenze locali. Il parametro della pressione dinamica è coinvolto nel calcolo in entrambe le fasi.

La resistenza d'attrito per 1 m di un canale circolare si calcola con la formula:

R = (λ / d) Рä, dove:

• Рд — pressione dinamica in kgf/m2 o Pa;
• λ—coefficiente di resistenza all'attrito;
• d è il diametro del condotto in metri.

Le perdite per attrito vengono determinate separatamente per ciascuna sezione con diametri e portate diverse. Il valore R risultante viene moltiplicato per lunghezza totale canali del diametro calcolato, aggiungi le perdite alle resistenze locali e ottieni significato generale per l'intero sistema:

HB = ∑(Rl + Z)

Ecco i parametri:

1. HB (kgf/m2) - perdite totali nel sistema di ventilazione.
2. R è la perdita di attrito per 1 m di un canale circolare.
3. l (m) - lunghezza della sezione.
4. Z (kgf/m2) - perdite nelle resistenze locali (curve, croci, valvole, ecc.).

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Determinazione dei parametri di resistenza locale del sistema di ventilazione

Anche l'entità dell'impatto dinamico partecipa alla determinazione del parametro Z. La differenza con il tratto rettilineo è che in diversi elementi del sistema il flusso cambia direzione, si ramifica e converge. In questo caso, il mezzo interagisce con le pareti interne del canale non tangenzialmente, ma sotto angoli diversi. Per tenerne conto, in formula di calcolo Puoi entrare funzione trigonometrica, ma qui ci sono molte difficoltà. Ad esempio, quando si passa semplice tocco 90⁰ l'aria gira e preme sulla parete interna almeno tre angoli diversi (a seconda del design dell'uscita). Il sistema di condotti dell'aria contiene una massa superiore a elementi complessi, come calcolare le perdite in essi? Esiste una formula per questo:

1. Z = ∑ξ Рд.

Per semplificare il processo di calcolo, nella formula viene introdotto un coefficiente adimensionale di resistenza locale. Per ogni elemento sistema di ventilazioneè diverso ed è un valore di riferimento. I valori dei coefficienti sono stati ottenuti mediante calcoli o sperimentalmente. Molti impianti di produzione che producono apparecchiature di ventilazione conducono i propri studi aerodinamici e calcoli dei prodotti. I loro risultati, compreso il coefficiente di resistenza locale di un elemento (ad esempio una serranda tagliafuoco), sono inclusi nel passaporto del prodotto o pubblicati nella documentazione tecnica sul loro sito web.

Per semplificare il processo di calcolo delle perdite dei condotti di ventilazione, tutti i valori di impatto dinamico per velocità diverse vengono inoltre calcolati e tabulati, da cui possono essere semplicemente selezionati e inseriti nelle formule. La tabella 1 mostra alcuni valori per le velocità dell'aria più comunemente utilizzate nei condotti dell'aria.