Что такое статическое давление в трубопроводе: обозначение, какие показатели считаются нормой по ГОСТу, как произвести расчет потери, а также измерить напор самостоятельно

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

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

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

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

Зачем давление в системе

Виды рабочего давления в отопительной конструкции

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

Показатели нормального давления

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

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

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

Испытательное давление

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

Проверка герметичности системы отопления

Проверку герметичности осуществляют в два этапа:

• испытание с использованием холодной воды. Трубопроводы и батареи в многоэтажном здании наполняют теплоносителем, не нагревая его, и замеряют показатели давления. При этом его значение в течение первых 30 минут не может составить менее стандартных 0,06 МПа. Через 2 часа потери не могут быть более 0,02 МПа. При отсутствии порывов отопительная система многоэтажки дальше будет функционировать без проблем;
• испытание с применением горячего теплоносителя. Отопительную систему тестируют до начала отопительного периода. Воду подают под определенным сдавливанием, его значение должно быть наиболее высоким для оборудования. 

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

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

Статическое давление в системе отопления

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

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

Базовые понятия

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

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

В понятие рабочего давления в системе отопления входят два значения:

• статическое;
• динамическое.

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

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

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

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

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

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

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

Методика контроля и учета

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

Давление в системе частного дома

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

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

С этой статьей читают: Ремонт батареи отопления

Понижение давления

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

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

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

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

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

Повышение давления

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

Таблица увеличения объема воды при нагреве

Причины бывают в следующем:

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

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

Борьба с перепадами давления

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

• система воздухоотводов;
• расширительные бачки открытого или закрытого типа

Мембранный расширитель

• клапаны аварийного сброса.

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

ВИДЕО: Давление в расширительном баке котла

Статическое давление в системе отопления

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

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

Базовые понятия

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

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

В понятие рабочего давления в системе отопления входят два значения:

• статическое;
• динамическое.

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

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

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

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

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

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

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

Методика контроля и учета

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

Давление в системе частного дома

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

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

С этой статьей читают: Ремонт батареи отопления

Понижение давления

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

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

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

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

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

Повышение давления

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

Таблица увеличения объема воды при нагреве

Причины бывают в следующем:

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

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

Борьба с перепадами давления

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

• система воздухоотводов;
• расширительные бачки открытого или закрытого типа

Мембранный расширитель

• клапаны аварийного сброса.

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

ВИДЕО: Давление в расширительном баке котла

Полное, статическое и динамическое давление. Измерение давления в воздуховодах систем вентиляции

 Полное, статическое и динамическое давление

При движении воздуха по ВВ в любом поперечном сечении различают 3 вида давления:

Статическое,

Динамическое,

Полное.

Статическое давление определяет потенциальную энергию 1 м³ воздуха в рассматриваемом сечении. Оно равно давлению на стенки воздуховода. .

Динамическое давление – кинетическаяя энергия потока, отнесенная к 1 м³ воздуха.

 – плотность воздуха,    

 — скорость воздуха, м/с.

Полное давление равно сумме статического и динамического давления.

Принято пользоваться значением избыточного давления, принимая за условный ноль атмосферное давление на уровне системы. В нагнетательных воздуховодах полное и статическое избыточное давление всегда «+», т.е. давление > . Во всасывающих воздуховодах полное и статическое избыточное давление «-».

Измерение давления в воздуховодах систем вентиляции

Давление в ВВ измеряется при помощи пневмометрической трубки и какого-либо измерительного прибора: микроманометра либо др.прибора.

Для нагнетательного воздуховода:

статическое давление – трубку статического давления к бачку микроманометра;

полное давление – трубку полного давления к бачку микроманометра;

динамическое давление – трубку полного давления к бачку, а статического – к капилляру микроманометра.

Для всасывающего воздуховода:

статическое давление – трубку статического давления к капилляру манометра;

полное давление – трубку полного давления к капилляру микроманометра;

динамическое давление – трубку полного давления к бачку, а статического – к капилляру микроманометра.

Схемы измерения давления в воздуховодах.

Билет №10

Потери давления в системах вентиляции

При движении по ВВ воздух теряет свою энергию на преодоление различных сопротивлений, т.е. происходят потери давления.

Потери давления на трение

 – коэффициент сопротивления трения. Зависит от режима движения жидкости по воздуховоду.

 — кинематическая вязкость, зависит от температуры.

При ламинарном режиме:

при турбулентном движении  зависит от шероховатости поверхности трубы. Применяются различные формулы и широко известна формула Альтшуля:

 – абсолютная эквивалентная шероховатость материала внутренней поверхности воздуховода, мм.

Для листовой стали 0,1мм; силикатобетонные плиты 1,5 мм; кирпич 4 мм, штукатурка по сетке 10 мм

Удельные потери давления

В инженерных расчетах пользуются специальными таблицами, в которых приводят значения  для круглого воздуховода. Для воздуховодов из других материалов вводится поправочный коэффициент и  равно:

.

Значение поправочного коэффициента  приводится к справочнике в зависимости от вида материала  и от скорости перемещения воздуха по воздуховоду.

Для прямоугольных воздуховодов за расчетную величину d принимают эквивалентныйdэк, при которой потери давления в круглом воздуховоде при той же скорости будут равны потерям давления в прямоугольном воздуховоде:

 — стороны прямоугольного воздуховода.

Следует иметь в виду: расход воздуха прямоугольного и круглого воздуховодов с  при равенстве скоростей не совпадает.

Статическое давление — это… Что такое Статическое давление?

Статическое давление

20е. Статическое давление

Механическое давление, интенсивность, точка приложения и направление которого изменяются во времени настолько медленно, что силы инерции не учитываются

3.21 статическое давление: Давление на поверхность, параллельную движению потока. Значение статического давления в потоках жидкости не зависит от характеристик самого потока.

3.4.6 статическое давление газа: Абсолютное давление движущегося газа, которое может быть измерено посредством подключения средства измерений к отверстию для отбора давления.

Смотри также родственные термины:

Статическое давление (р_sv, Па)

Разность между полным давлением и динамическим давлением, рассчитанным по среднерасходной скорости воздушного потока на выходе из диффузора вентилятора

3.1.3 статическое давление среды: Абсолютное давление движущейся среды, которое может быть измерено посредством подключения средства измерений к отверстию для отбора давления.

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

• Статический центробежный воздухоотделитель
• Статическое давление (р_sv, Па)

Смотреть что такое «Статическое давление» в других словарях:

• статическое давление — rus статическое давление (с), постоянное давление (с) eng static pressure (acoustics) fra pression (f) statique deu statischer Druck (m) spa presión (f) estática …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

• статическое давление — statinis slėgis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgis, kai nėra garso bangų. atitikmenys: angl. static pressure vok. Standdruck, m; statischer Druck, m rus. статическое давление, n pranc. pression statique, f …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• статическое давление — statinis slėgis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Slėgis, kuris galėtų būti išmatuotas labai mažu sekimo matuokliu, judančiu kartu su skysčio arba dujų dalele. atitikmenys: angl. static pressure vok. Standdruck, m;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• статическое давление — statinis slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. actual pressure; static pressure vok. Standdruck, m; statischer Druck, m rus. статическое давление, n pranc. pression statique, f …   Fizikos terminų žodynas

• Статическое давление (р_sv, Па) — Разность между полным давлением и динамическим давлением, рассчитанным по среднерасходной скорости воздушного потока на выходе из диффузора вентилятора Источник: ГОСТ 11004 84: Вентиляторы шахтные главного проветривания. Технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• статическое давление среды — 3.1.3 статическое давление среды: Абсолютное давление движущейся среды, которое может быть измерено посредством подключения средства измерений к отверстию для отбора давления. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• Номинальное статическое давление (p_svnom, Па) — Статическое давление вентилятора, работающего при максимальном статическом коэффициенте полезного действия Источник: ГОСТ 11004 84: Вентиляторы шахтные главного проветривания. Технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• абсолютное статическое давление газа — absoliutusis statinis dujų slėgis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Statinis dujų slėgis, išmatuotas visiškojo vakuumo atžvilgiu. atitikmenys: angl. absolute static pressure of the gas vok. absoluter statischer Gasdruck …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• абсолютное статическое давление жидкости — absoliutusis statinis skysčio slėgis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Statinis skysčio slėgis, išmatuotas visiškojo vakuumo atžvilgiu. atitikmenys: angl. absolute static pressure of the liquid vok. absoluter statischer… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• абсолютное статическое давление газа — absoliutusis statinis dujų slėgis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. absolute static pressure of the gas vok. absoluter statischer Gasdruck, m rus. абсолютное статическое давление газа, n pranc. pression statique absolue de gaz, f …   Fizikos terminų žodynas

ГОСТ, СНиП и прочие страшные документы какое давление должно быть в системе отопления многоквартирного дома

Факторы, влияющие на величину рабочего давления

Величина давления теплоносителя в многоэтажках зависит от множества обстоятельств, которые прямо или косвенно способствуют отклонению от номинального значения, предписанного нормами.

К ним можно отнести:

1. степень изношенности оборудования котельной;
2. удаление жилого дома от котельной;
3. расположение квартиры, на каком этаже и как далеко от стояка она находится. В квартире, находящейся даже рядом со стояком, в угловой комнате давление будет ниже, так как там чаще всего находится крайняя точка отопительного трубопровода;
4. размеры труб, самовольно установленных жильцами. Например, при установке в квартире трубы диаметром больше, чем у входного патрубка, общее давление в системе понизится, а при монтаже труб меньшего диаметра — повысится;
5. степень износа батарей отопления.

Способы измерения давления воды в трубопроводе

Зачастую давление в водопроводе в квартире не дает необходимого напора воде и человеку сложно даже помыть посуду. От этого страдает также бытовая техника. Нормативы разработаны для урегулирования вопроса.

Собственнику квартиры требуется следовать пошаговому алгоритму:

1. Изучить законодательные акты и знать, какое должно быть давление для нормального потока воды.
2. Обезопасить бытовые приборы от поломки. К примеру, стиральная машина не сможет начать работу, если давление будет недостаточным. Более того, устройство может поломаться.
3. Засечь время, когда напор нестабилен, зафиксировать показатели на фото- или видеоноситель.
4. Постараться выявить причину проблемы.
5. Произвести ввод специальных приборов для измерения и если дефект в плохой подаче, то составить жалобу.

Прежде чем обращаться с жалобой, нужно узнать причину, а их может быть много:

1. Засорился трубопровод и поэтому труба не дает воде проходить под нормальным давлением.
2. Скакать напор может из-за перебоя сети или уровня подачи водоснабжения.
3. Слабый поток вызван поломкой на станции.
4. Застой в стояке.
5. Если одна сторона трубопровода функционирует, а другая нет, то, возможно, где-то есть протечка или засор.

Проверка в зданиях проходит быстрее и не требует дополнительных манипуляций, потому что при строительстве домов изначально манометры врезаются. Особенно это касается частного сектора. Чтобы провести точные измерения, достаточно в течение дня записывать показатели, которые выдает прибор.

В старых панельных МКД с большой этажностью подобных устройств не предусмотрено, если человек не сделал себе врезку самостоятельно. В случае когда в течение суток ситуация не изменилась, то стоит исключить аварийное положение на станции и попробовать провести замеры.

Специальные приборы для измерения давления воды в квартире

Струя должна течь без перебоев, а напор соответствовать утвержденному нормативу. Если поток нестабильный и диапазон перепадов регулярный, стоит убедиться, что дело в недостаточном давлении.

Рассмотрим основные методы данного мероприятия с помощью подручных и специальных приборов. Есть несколько вариаций манометров: бытового и промышленного назначения. Для самостоятельного замера потребитель легко сможет приобрести устройство, которое используют в домашних условиях.

Этот прибор врезается в трубу и процесс довольно трудоемкий. Более того, для ГВС и ХВС устанавливаются отдельные устройства. В современных строениях подобные агрегаты предписаны ГОСТом и должны быть в каждом доме. Однократного замера будет недостаточно. Процедуру необходимо проводить несколько раз в 24 часа и записывать показания. Зафиксируйте данные в утреннее, обеденное и вечернее время.

Измерение давления воды без манометра

Если жилая недвижимость возведена давно и устройство не устанавливалось во время строительства, существует более простой метод по выполнению расчетов. Для этого нужно взять банку (3 л) и поставить под струю воды.

Пока жидкость будет наполнять емкость и с помощью секундомера нужно засечь время. Если банка, объемом в три литра, заполнилась ровно за 10 сек., то, значит, давление в водопроводе соответствует норме. Когда показатель меньше на 3-4 сек., то это указывает на превышение норматива, что чревато негативными последствиями.

Важность

Сила напоры воды нужна для нормального функционирования водопроводной системы. Чтобы техника нормально функционировала, необходимы следующие минимальные значения:

• Посудомоечная и стиральная машина — от 1,5 до 2 атм. ед.
• Кран со смесителем, санузел — 0,2 атм. ед.
• Душ, ванна — 0,3 атм. ед.

В основном в городские квартиры водяной поток подается под напором 2-4 атмосферы. Недостаточное давление может создавать ситуации, когда использование воды у соседей вызывает перепад давление в других квартирах. На низкое давление могут влиять:

1. Засоры в трубах водоснабжения.
2. Отключение насосов с целью экономии.
3. Слабая мощность центральных насосов.
4. Неправильная установка труб и др.

Рекомендации при выборе радиаторов

Одной из основных проблем с отоплением является протечка радиаторов отопления. Здесь стоит выделить несколько составляющих:

• Cтальные радиаторы и конвекторы чаще всего не предусмотрены для установки в рабочую среду более 8-10 Атм. Уточните у продавца или посмотрите в паспорте параметры максимально допустимого давления и рабочих условий, в которых завод-производитель рекомендует устанавливать свои отопительные приборы. Даже если ваш манометр в подвале вашего многоквартирного дома показывает давление в 5 Атм. это не значит, что в сезон давление не будет поднято до 12-13 Атм. К сожалению, изношенность магистральных трубопроводов может достигать цифры более 100 %, и единственный способ, чтобы проверить целостность труб, и гарантировать безотказную работу системы отопления остается проведение испытаний давлением. В этих случаях теплоцентраль может подавать пиковое давление и в 13 и в 15 Атм. что приведет к разрушению стальных батарей. Замеры производятся каждый час, и падение давления не должно превышать 0,06 Атм. Все это время ваши радиаторы будут находиться под опасным повышенным давлением.
• Длительный срок эксплуатации батарей может привести к образованию коррозии, и если в частном доме, при давлении в 1.5-3 Атм. радиатор может быть быстро перекрыт, то в многоквартирном доме в результате подобного несчастного случая можно затопить соседей, пока будете ждать прихода сантехника или аварийной бригады. В связи с этим в многоквартирных домах в обязательном порядке необходима установка запорной арматуры, отсечных вентилей или кранов.

Если вы хотите контролировать параметры давления – можно установить специальные термоманометры, позволяющие в режиме реального времени оценивать рабочие параметры отопления.

В случаях падения температуры, давления, выявления течей или повреждения системы отопления, необходимо сразу обращаться к оператору, обслуживающему вашу тепловую сеть. В противном случае вы рискуете усугубить ситуацию, что приведет к более серьезным последствиям, чем падение температуры батарей на несколько градусов.

Давление и другие характеристики стальных радиаторов

Схема подключения стального радиатора.

В новых многоэтажных домах с двухтрубными системами отопления, давление в которых составляет до 10 атмосфер, чаще всего устанавливаются стальные радиаторы. Они весьма привлекательно выглядят и характеризуются высокой теплоотдачей.

По своей конструкции такие батареи представляют систему с горизонтальными и вертикальными водяными каналами и дополнительной П-образной поверхностью. Элементы таких батарей изготовлены из стальных штампованных листов и соединены с помощью сварки. Ребра стальных батарей соединяются друг с другом с помощью перпендикулярных панелей, поэтому в уголках таких радиаторов не собирается пыль. Стандартная глубина таких батарей составляет 63, 100 и 155 мм, высота варьируется от 300 до 900 мм, а ширина — от 400 до 3000 мм.

Стальные радиаторы бывают трубчатые и панельные. Панельные — это приборы, которые используются в основном в частных домах или же в помещениях, где имеет место невысокое рабочее давление. Они удобны тем, что производятся различными размерами и тепловой мощностью, что дает возможность выбрать батарею необходимую именно для конкретного помещения и уже готовых размеров монтажных ниш. Стальные батареи отопления производятся по всей Европе и отличаются хорошим качеством сборки и окраски.

Стальные трубчатые батареи отопления — это широко распространенные отопительные приборы, обладающие элегантным внешним видом, который хорошо вписывается в любой интерьер. Как правило, трубчатые батареи используются в системах индивидуального отопления. Таким приборам характерна небольшая тепловая инерция, что дает возможность легко регулировать температуру в обогреваемом помещении. Трубчатые модели обладают изящной конструкцией, большим разнообразием типоразмеров и широкой цветовой палитрой.

Стальные батареи весят меньше чугунных, металл в них тоньше, в результате чего нагреваются они быстрее. Кроме того, такие батареи характеризуются высокой степенью теплоотдачи, благодаря конструктивным особенностям и большой площади нагрева.

Такие батареи отопления рассчитаны на температуру до 150 градусов и давление до 10 бар. Их можно устанавливать в домах с небольшой этажностью (до 3 этажей), квартирах и офисных помещениях.

Центральное отопление

Трасса

1. На выходе из ТЭЦ давление на подающей нитке теплотрассы достигает 7-8 кгс/см2, на обратной — примерно 3 кгс/см2. Благодаря гидравлическим потерям и большому количеству подключенных между нитками потребителей при замере на конечных домах давление на подаче уменьшится до 5,5 — 6 кгс/см2, а на обратке — поднимется до 4 кгс/см2;

1. В отопительный сезон слесаря Теплосетей проводят периодические замеры давления в тепловых колодцах. Для этой цели в них установлены сбросники диаметров ДУ15 — ДУ25;
2. Манометры в тепловых колодцах не устанавливают стационарно, а вкручивают при каждом замере. Тем самым исключается кража приборов и «залипание» их стрелок при неизменных в течение длительного времени показаниях;

1. Раз в год, после окончания отопительного сезона, проводятся испытания трассы на плотность. При этом давление в обеих нитках поднимается до 10 — 12 кгс/см2. Таким образом выявляются все слабые места трассы, нуждающиеся в замене или ремонте: труба, которая не держит соответствующего давления, просто-напросто рвется. Во избежание несчастных случаев и для уменьшения затрат трасса во время испытаний заполняется холодной водой.

Элеватор

1. Перепад давлений, обеспечивающий циркуляцию в системе отопления многоквартирного дома, составляет всего 0,1 — 0,2 кгс/см, что соответствует напору в 1 — 2 метра. Перепад в 2 — 3 атмосферы на входе лишь обеспечивает работу водоструйного элеватора: сопло впрыскивает горячую воду с более высоким давлением в воду с обратки, вовлекая часть ее объема в повторный цикл циркуляции.

Таким образом обеспечивается минимальный разброс температур между первыми и последними по ходу теплоносителя радиаторами
;

1. Регулируя диаметр сопла, можно менять давление смеси (теплоносителя, поступающего в отопительный контур) и, соответственно, температуру обратки. Традиционно регулировка выполняется расточкой или рассверливанием сопла; при необходимости оно предварительно заваривается для уменьшения рабочего диаметра.

В последние годы стали применяться элеваторы с регулируемыми соплами, позволяющими обойтись без демонтажа элеватора и остановки циркуляции. Увы, я не видел их в деле и не могу описать их возможности из первых рук;

1. Уменьшить температуру обратки при ее отклонениях от температурного графика в большую сторону можно своими руками, с помощью запорно-регулирующей арматуры. Для этого достаточно частично прикрыть входную задвижку на обратке с контролем перепада по манометру
   .

При этом задвижка вначале полностью закрывается, а затем открывается до получения нужного значения перепада. Если просто закрыть ее, щечки в дальнейшем могут соскользнуть вниз по штоку и полностью остановить циркуляцию. Цена такой ошибки — гарантированная разморозка подъездного отопления;

1. Повысить температуру в доме можно, полностью сняв сопло и заглушив подсос элеватора стальным блином, установленным между фланцами. Это практикуется в сильные холода при большом количестве жалоб на холод в квартирах;

1. На фланцах элеваторных узлов с циркуляционными врезками ГВС (как минимум по две врезки на подаче и обратке) между врезками ставятся подпорные шайбы, обеспечивающие циркуляцию при запитке ГВС с одной нитки. Диаметр такой шайбы обычно на 1 мм больше диаметра сопла. Шайба создает перепад в пределах полуметра (0,05 атмосферы).

Внутриквартирная разводка

1. Давление в стояках, подводках и радиаторах на нижнем этаже дома по понятным причинам равно давлению смеси или обратки и составляет 3 — 4 кгс/см. С каждым этажом оно уменьшается примерно на 0,3 атмосферы (избыточное давление в 1 атмосферу поднимает водяной столб на 10 метров).

Гидроудары

1. Гидроудар — это кратковременное повышение давления на фронте воды при резкой остановке потока. Оно является практическим следствием того, что вода почти несжимаема и обладает определенной инерцией. Гидроудар может возникнуть при быстром заполнении сброшенного контура с небольшим количеством воздуха в нем или при резком закрытии запорной арматуры во время циркуляции.
   Давление при гидроударе может достигать значений в 25 — 30 атмосфер. Именно на эти значения лучше ориентироваться при проектировании систем, подключенных к центральному отоплению
   .

Нормы и требования

Современные многоквартирные дома могут иметь несколько видов отопления:

• иметь центральное подключение от коммунальных предприятий;
• иметь собственную котельную и источник тепла, который далее приводит к его распространению до потребителя;
• в квартире может быть установлен собственный, независимый источник отопления – газовый, электрический котел.

Если мы говорим о базовом показателе давления в доме, такого как «хрущевка», то зачастую уровень давления находится при идеальных условиях в пределах 6-9 Атм. Практика показывает, что при выработке ресурса, эффективность системы отопления резко падает. В настоящий момент, несмотря на то, что вмешательство в работу системы отопления категорически запрещено, самостоятельные работы, ремонт или замена радиаторов и трубопроводов, уменьшение условного прохода труб из-за ржавчины и отложений – давление может падать вплоть до 1-3 Атм. Конечно, это можно заметить по температуре отопительных приборов, которая падает до 30-40 градусов.

Материалы

1. То, какое давление выдерживает полипропиленовая труба, всегда указывается производителем в ее маркировке. Маркировка PN20 (типичная для труб без армирования) указывает на рабочее давление в 20 атмосфер, PN25 (норма для армированных фиброй и алюминием труб) — в 25 кгс/см2;

1. На то, на какое давление рассчитаны полипропиленовые трубы, оказывает влияние температура теплоносителя. Производители всегда указывают рабочее давление при температуре 20С. При нагреве до максимальных 90 — 95С максимум рабочего давления уменьшается до 7 — 9 атмосфер. Снижается и срок службы: уже при 80 градусах полипропилен прослужит не 50, а не более 25 лет;

1. Все полипропиленовые фитинги лишены армирования и рассчитаны на рабочее давление в 25 атмосфер;
2. Какое давление выдерживает металлопластиковая труба (с оболочками из сшитого полиэтилена и алюминиевым сердечником)? Производители гарантируют 10 — 16 атмосфер. Разрушающее давление обычно не меньше 25. С практической стороны металлопластик можно ставить в системы ЦО только на подводках к радиаторам после отсекающих вентилей, позволяющих перекрыть воду при течах;

1. То, при каком давлении может работать полиэтиленовая труба, определяется отношением ее диаметра к толщине стенки (этот параметр называется SDR) и типом полиэтилена. Полиэтилен низкого давления ПЭ100 заметно прочнее полиэтилена высокого давления ПЭ32: так, при одинаковых диаметре и толщине стенок (SDR21) первая труба может работать при давлении в 8 кгс/см2, а вторая — лишь 2,5;

SDR — это отношение наружного диаметра к толщине стенки.

1. Чем ниже SDR, тем выше прочность на разрыв
   ;
2. Существует обратная зависимость давления от диаметра трубы при неизменной толщине стенок. Чем больше диаметр, тем больше площадь ее внутренней поверхности, а раз так — тем больше усилие, с которым внутренняя среда давит на них. Соответственно, при неизменном рабочем давлении толщина стенки в зависимости от диаметра трубы уменьшается или увеличивается;
3. Наиболее надежный и простой в монтаже материал для систем ЦО — гофрированная нержавеющая труба. За счет гофрирования она гасит гидроудары и без разрушения переносит замерзание в ней воды. При заявленном рабочем давлении в 10 — 15 атмосфер разрушающее давление, по данным компании Lavita, равно 210 кгс/см2;

Гофрированная нержавейка — идеальный материал для систем центрального отопления.

1. Для стальных труб на сварных соединениях расчет прочности учитывает коэффициент прочности сварного шва. Он принимается равным 0,6 — 0,8. Если ВГП труба может без разрушения выдержать давление в 200 атмосфер, в проект для готового контура закладывается максимум в 120 — 160;
2. Все водогазопроводные трубы — электросварные. Соответственно, при разморозке и сопутствующем ей повышении давления они рвутся по продольному шву. После заваривания шва электродуговой сваркой прочность трубы почти не уменьшается;

1. Системы ЦО стоит комплектовать стальными регистрами или биметаллическими радиаторами. Прочность любой системы равна прочности ее самого слабого звена: есть ли смысл использовать трубы, способные выдержать 150 атмосфер, если радиатор разрушится уже при 16-ти?
2. Чемпион по прочности среди биметаллических — Рифар Монолит отечественного производства. Для него заявлено рабочее давление в 50 атмосфер и разрушающее в 100.

Нормативы давления в водопроводе в квартирах

Нужно понимать, что высокое давление опасно для проживающих людей в конкретной недвижимости, а низкое мешает нормальной жизнедеятельности граждан. Минимальный показатель напрямую зависит от того многоквартирный и многоэтажный ли это дом или земельный участок.

В МКД

Если для низкого строения водонаборный столб не может находиться на отметке ниже 10 м, то в МКД для каждого этажа определен дополнительный показатель ещё 4 м. Соответственно, на 2 эт. давление в стояке должно поднимать воду на 14-метровую высоту, а на третьем – 18.

Если потребление идет по минимуму, то допускается значение в 3 м. Когда дело касается отдельных приборов, то в трубе, которая подведена:

• к рукомойнику с краном и смесителю – 2 м;
• в ванной комнате – 3 м;
• в смывном бочке унитаза – более 4 метров.

Горячее водоснабжение (ГВС)

Оптимальные цифры по водоснабжению важны, т. к. речь идет также об отоплении помещений. СНиПом установлено, что для ГВД параметр должен находиться в пределах 0,3-4,5 атмосферы, но в ночной период допускается снижение.

Определить напор можно самостоятельно, но если он будет полностью отсутствовать, то требуется незамедлительное обращение в УК, особенно когда водяной поток сильный и давление начинает передавливать систему.

В частном доме

Норма для дома, который стоит на земельном участке – 2 атмосферы. Подавать воду на частные территории также должны согласно нормам, в т. ч. имеет значение этажность, если постройка состоит из нескольких уровней. Перепад давления или плохой напор может вызвать негативные последствия для системы в целом и бытовых приборов.

Именно поэтому сотрудники УК должны постоянно проверять и замерять данные в трубопроводе. В организации формируется рабочий отдел, отвечающий за ведение статистики по давлению воды. Дополнительно в его обязанности входит реагировать на срочные вызовы.

Причины ухудшения давления

• Незаконная самопроизвольная работа по замене трубопроводов – в многоквартирных домах часто используется так называемая «верхняя подача отопления», что означает подачу теплоносителя по магистральному трубопроводу на самый последний этаж и дальнейшее его распространение по стоякам вертикальным отопления. Если кто-то из ваших соседей снизу или сверху в результате неумелых, а по сути – преступных действий произвел заужение диаметра трубопровода, с 25 мм до 16 мм, то страдает весь подъезд от резкого падения объема теплоносителя, который не может циркулировать так, как это было раньше.
• Авария, сбой работы или устаревшее оборудование теплосетей – к сожалению, это остается одной из самых массовых причин низкого качества подачи тепла в квартиры. От того, насколько высоко давление в системе отопления многоквартирного дома, насколько оно устойчиво зависят и теплопотери. Стабильное высокое давление, хорошая циркуляция, позволяют подавать температуру теплоносителя практически такой, которая была получена на выходе из отопительного коллектора. Если же на пути горячей воды окажется сломанный вентиль, разрушенная труба, или неисправная арматура – это сразу влечет за собой ухудшение теплоснабжения в квартирах.
• В многоквартирных домах используется закрытая система отопления. Она намного эффективнее гравитационной, не требует больших затрат на свое обслуживание, однако падение давление в системе мгновенно прекращает циркуляцию теплоносителя. Это вынуждает подкачивать воду при утечках, вести контроль образования воздушных пробок, которые выпускаются при помощи воздухоотводчиков или специальных вентилей в верхней точке системы отопления. Если в результате аварии, неправильной работы техники или из-за вмешательства в систему отопления образуется большое количество воздуха в трубах – циркуляция снижается или прекращается вовсе.

Рабочие характеристики батарей

Обилие различных радиаторов отопления, наводнивших современный рынок сантехники, буквально провоцирует потребителей на замену устаревшей морально чугунной теплотехники.

Критериями их выбора, в первую очередь, являются:

• материал,
• рабочее давление,
• паспортная тепловая мощность,
• внешний вид.

При этом совершенно не учитываются возможные сложности эксплуатации приобретаемого обогревательного устройства в составе непредсказуемой отечественной системы центрального отопления. Зарубежные производители красивых радиаторов из алюминия или стали совершенно не подстраховываются от гидравлических ударов, когда давление в батареях отопления подскакивает до 20−30 атм. коррозии внутренних полостей при выпущенной на полгода воде, от газообразования в алюминиевых радиаторах при протекании теплоносителя с примесями меди и резких перепадов температур. У них этих проблем просто нет, чего нельзя сказать о системах отопления наших многоэтажек.

Характеристики чугунных радиаторов

• инертность к плохому качеству теплоносителя;
• рабочее давление — 9 атм. опрессовочное — 15 атм.;
• выдерживают температуру теплоносителя 120 0 С;
• недостатки — боится гидроударов.

Характеристики стальных радиаторов

• рабочее — до 10 атм.;
• температура теплоносителя — до 120 0 С;
• хорошо регулируется термовентилем;
• недостаток — коррозионно неустойчивы.

Характеристики алюминиевых радиаторов

• рабочее — до 6 атм. но для усиленных конструкций — до 10 атм.;
• хорошо регулируются термовентилем;
• недостаток — подверженность электрохимической коррозии и газообразованию, что приводит к образованию воздушных пробок.

Характеристики биметаллических радиаторов

• рабочее — до 20 атм. для усиленных конструкций — до 35 атм.;
• неплохая коррозионностойкость;
• температура теплоносителя — свыше 120 0 С.

Это важно! Собираясь приобретать новые радиаторы, не стесняйтесь обращаться в свою структуру ЖКХ, чтобы точно узнать значения рабочего и испытательного давлений в вашем доме. Раз в год оно подается, более высокое, чем рабочее, для выяснения слабых мест в системе

Оно может оказаться выше разрешенного для вашего нового радиатора.

• Надоели водонагреватели-бочонки? Купите плоский бойлер!
• Краткий обзор некоторых моделей водяных полотенцесушителей
• Производители трубчатых батарей отопления
• Немного об алюминиевых батареях отопления

157. Сила давления на дно сосуда

Возьмем
цилиндрический сосуд с горизонтальным дном и вертикальными стенками,
наполненный жидкостью до высоты  (рис. 248).

Рис. 248. В
сосуде с вертикальными стенками сила давления на дно равна весу всей налитой
жидкости

Рис. 249. Во
всех изображенных сосудах сила давления на дно одинакова. В первых двух сосудах
она больше веса налитой жидкости, в двух других — меньше

Гидростатическое
давление в каждой точке дна сосуда будет одно и то же:

Если
дно сосуда имеет площадь , то сила давления жидкости на дно
сосуда ,
т. е. равна весу жидкости, налитой в сосуд.

Рассмотрим
теперь сосуды, отличающиеся по форме, но с одинаковой площадью дна (рис. 249).
Если жидкость в каждом из них налита до одной и той же высоты , то давление на
дно . во
всех сосудах одно и то же. Следовательно, сила давления на дно, равная

,

также
одинакова во всех сосудах. Она равна весу столба жидкости с основанием, равным
площади дна сосуда, и высотой, равной высоте налитой жидкости. На рис. 249 этот
столб показан около каждого сосуда штриховыми линиями

Обратите внимание на то,
что сила давления на дно не зависит от формы сосуда и может быть как больше,
так и меньше веса налитой жидкости

Рис. 250.
Прибор Паскаля с набором сосудов. Сечения  одинаковы у всех сосудов

Рис. 251.
Опыт с бочкой Паскаля

Этот
вывод можно проверить на опыте при помощи прибора, предложенного Паскалем (рис.
250). На подставке можно закреплять сосуды различной формы, не имеющие дна.
Вместо дна снизу к сосуду плотно прижимается подвешенная к коромыслу весов
пластинка. При наличии жидкости в сосуде на пластинку действует сила давления,
которая отрывает пластинку, когда сила давления начнет превосходить вес гири,
стоящей на другой чашке весов.

У
сосуда с вертикальными стенками (цилиндрический сосуд) дно открывается, когда
вес налитой жидкости достигает веса гири. У сосудов другой формы дно
открывается при той же самой высоте столба жидкости, хотя вес налитой воды
может быть и больше (расширяющийся кверху сосуд), и меньше (сужива

Жидкость, давление, скорость – основы закона сантехники

Главная страница » Жидкость, давление, скорость – основы закона сантехники

Сантехника, казалось бы, не даёт особого повода вникать в дебри технологий, механизмов, заниматься скрупулёзными расчётами для выстраивания сложнейших схем. Но такое видение – это поверхностный взгляд на сантехнику. Реальная сантехническая сфера ничуть не уступает по сложности процессов и, также как многие другие отрасли, требует профессионального подхода. В свою очередь профессионализм – это солидный багаж знаний, на которых основывается сантехника. Окунёмся же (пусть не слишком глубоко) в сантехнический учебный поток, дабы приблизиться на шаг к профессиональному статусу сантехника.

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

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

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

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

Сила тяжести

Гравитация — одна из четырех сил природы. Мощь гравитационной силы между двумя объектами зависит от массы этих объектов. Чем массивнее объекты, тем сильнее гравитационное притяжение.

Когда выливается вода из контейнера, гравитация Земли притягивает воду к земной поверхности. Можно наблюдать тот же самый эффект, если на разных высотах разместить два ведра воды и соединить их трубкой.

Достаточно задать ход жидкости в трубке из одного ведра в другой, после чего сработает сила гравитации, и процесс перелива продолжится самопроизвольно.

Гравитация, приложенные силы и атмосферное давление являются статическими факторами, которые в равной степени относятся к жидкостям, находящимся в покое или в движении.

Силы инерции и трения являются динамическими факторами, которые действуют только на жидкости в движении. Математическая сумма силы тяжести, приложенной силы и атмосферного давления, представляет собой статическое давление, полученное в любой зоне жидкости и в любой момент времени.

Статическое давление

Статическое давление существует в дополнение к любым динамическим факторам, которые также могут присутствовать одновременно. Закон Паскаля гласит:

Давление, создаваемое жидкостью, действует равноценно по всем направлениям и под прямым углом к содержащимся поверхностям.

Это определение касается только жидкостей, находящихся в полном покое или практически недвижимых. Определение справедливо также только для факторов, составляющих статический гидравлический напор.

Очевидно: когда скорость движения становится фактором, в расчёт берётся направление. Сила, привязанная к скорости, также должна иметь направление. Поэтому закон Паскаля, как таковой, не применяется к динамическим факторам мощности потока жидкости.

НАСОСЫ

Динамические факторы инерции и трения привязаны к статическим факторам. Скоростной напор и потери давления привязаны к гидростатическому напору жидкости. Однако часть скоростного напора всегда может быть преобразована в статический напор.

Сила, которая может быть вызвана давлением или напором при работе с жидкостями, необходима, чтобы начать движение тела, если оно находится в состоянии покоя, и присутствует в той или иной форме, когда движение тела заблокировано.

Поэтому всякий раз, когда задана скорость движения жидкости, часть ее исходного статического напора используется для организации этой скорости, которая в дальнейшем существует уже как напорная скорость.

Объем и скорость потока

Объем жидкости, проходящей через определённую точку в заданное время, рассматривается как объем потока или расход. Объем потока обычно выражается литрами в минуту (л/мин) и связан с относительным давлением жидкости. Например, 10 литров в минуту при 2,7 атм.

Скорость потока (скорость жидкости) определяется как средняя скорость, при которой жидкость движется мимо заданной точки. Как правило, выражается метрами в секунду (м/с) или метрами в минуту (м/мин). Скорость потока является важным фактором при калибровке гидравлических линий.

САНТЕХНИКА

Объем и скорость потока часто рассматриваются одновременно. При прочих равных условиях (при неизменном объеме ввода), скорость потока возрастает по мере уменьшения сечения или размера трубы, и скорость потока снижается по мере увеличения сечения.

Так, замедление скорости потока отмечается в широких частях трубопроводов, а в узких местах, напротив, скорость увеличивается. При этом объем воды, проходящей через каждую из этих контрольных точек, остаётся неизменным.

Принцип Бернулли

Широко известный принцип Бернулли выстраивается на той логике, когда подъем (падение) давления текучей жидкости всегда сопровождается уменьшением (увеличением) скорости. И наоборот, увеличение (уменьшение) скорости жидкости приводит к уменьшению (увеличению) давления.

Этот принцип заложен в основе целого ряда привычных явлений сантехники. В качестве тривиального примера: принцип Бернулли «виновен» в том, что занавес душа «втягивается внутрь», когда пользователь включает воду.

Разность давлений снаружи и внутри вызывает силовое усилие на занавес душа. Этим силовым усилием занавес и втягивается внутрь.

Другим наглядным примером является флакон духов с распылителем, когда нажимом кнопки создаётся область низкого давления за счёт высокой скорости воздуха. А воздух увлекает за собой жидкость.

ДУШЕВАЯ

Принцип Бернулли также показывает, почему окна в доме имеют свойства самопроизвольно разбиваться при ураганах. В таких случаях крайне высокая скорость воздуха за окном приводит к тому, что давление снаружи становится намного меньше давления внутри, где воздух остаётся практически без движения.

Существенная разница в силе попросту выталкивает окна наружу, что приводит к разрушению стекла. Поэтому когда приближается сильный ураган, по сути, следует открыть окна как можно шире, чтобы уравнять давление внутри и снаружи здания.

И ещё парочка примеров, когда действует принцип Бернулли: подъем самолёта с последующим полётом за счёт крыльев и движение «кривых шаров» в бейсболе.

В обоих случаях создаётся разница скорости проходящего воздуха мимо объекта сверху и снизу. Для крыльев самолета разница скорости создаётся движением закрылков, в бейсболе — наличием волнистой кромки.

Практика домашнего сантехника на видеоролике

Полезный для получения практики сантехники видеоролик ниже демонстрирует некоторые приёмы, которые в любой момент могут потребоваться потенциальному хозяину жилища. Рекомендуется просмотр этого видео для получения актуальной информации по сантехническим манипуляциям:

Давление — ТеплоВики — энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Определение давления
Давление — это статическое давление жидкостей и газов, измеренное в сосудах, трубопроводах относительно атмосферного давления (Па, мбар, бар).

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.

Потеря давления

Потеря давления — снижение давления между входом и выходом элемента конструкции. К подобным элементам относятся трубопроводы и арматура. Потери возникают по причине завихрений и трения. Каждый трубопровод и арматура в зависимости от материала и степени шероховатости поверхности характеризуется собственным коэффициентом потерь. За соответствующей информацией следует обратиться к их изготовителям.

Единицы измерения давления

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

Что такое статическое давление в гидродинамике?

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

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

Рекомендации по давлению Важные соображения перед началом вычислительного моделирования ветроэнергетики

В гидромеханике давление определяется как нормальная сила, действующая на площадь. Математически давление p на точку определяется как:

Метрическими единицами измерения давления являются ньютоны на квадратный метр (Н / м²) или, как правило, килопаскаль (кПа).Например, атмосферное давление на уровне моря составляет 101,3 кПа. Английские единицы измерения давления — фунты на квадратный дюйм (psi) или фунты на квадратный фут (psf).

Моделирование давления воздуха Абсолютное давление

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

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

Моделирование атмосферного давления Относительное давление

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

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

Моделирование давления воздуха Статическое давление

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

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

Давление p в этом уравнении — это статическое давление . При измерении относительно атмосферного давления статическое давление совпадает с манометрическим давлением. Однако можно измерить статическое давление, взяв за основу вакуум, так что измеренное значение будет равно абсолютному давлению.

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

Моделирование давления воздуха Динамическое давление

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

Моделирование давления воздуха Полное давление

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

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

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

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

Статическое давление Давление в SimScale

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

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

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

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

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

Зарегистрируйтесь и посетите наш блог SimScale, чтобы узнать больше!

Ссылки

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

Связь между падением давления и расходом в трубопроводе

Изменение давления из-за потери напора

Поскольку потеря напора — это уменьшение общей энергии жидкости, она представляет собой снижение способности жидкости выполнять работу. Потеря напора не снижает скорость жидкости (рассмотрим трубу постоянного диаметра с постоянным массовым расходом) и не будет влиять на высоту напора жидкости (рассмотрим горизонтальную трубу без изменения высоты от входа к выходу).2} {2g}}

где:

• H _L = потеря напора (футы)
• f = коэффициент трения Дарси (безразмерный)
• L = длина трубы (футы)
• D = внутренний диаметр трубы (футы)
• v = скорость жидкости (фут / сек)
• g = гравитационная постоянная (32,2 фут / сек ² )

Коэффициент трения Дарси, f, учитывает шероховатость трубы, диаметр, вязкость жидкости, плотность и скорость сначала рассчитав число Рейнольдса и относительную шероховатость.5} \ bigg)}

где:

• Q = расход (галлонов в минуту)
• d = диаметр трубы (дюймы)

На приведенном ниже графике показано результирующее падение давления для воды при 60 F в диапазоне скоростей потока для 100 футовая труба для труб диаметром 4 и 6 дюймов сортамент 40.

Сводка

Чтобы определить полное изменение статического давления жидкости при ее движении по трубопроводу, все три компонента уравнения Бернулли необходимо рассматривать по отдельности и складывать вместе.Изменение высоты может вызвать снижение давления, изменение скорости может привести к его увеличению, а потеря напора может вызвать его уменьшение. Чистый эффект будет зависеть от относительной величины каждого изменения.

Возможно, что статическое давление жидкости на самом деле увеличивается от входа к выходу, если изменение высоты или скорости приводит к увеличению давления больше, чем уменьшение, возникающее из-за потери напора.

Старая поговорка о том, что «жидкость всегда течет от высокого давления к низкому», не совсем точна.Более точный способ сформулировать это так: «жидкость всегда течет из области с более высокой полной энергией в область с более низкой полной энергией».

Проектирование и выбор трубопроводов. Оптимальный диаметр трубопровода

Трубопроводы для транспортировки различных жидкостей являются неотъемлемой частью агрегатов и установок, реализующих рабочие процессы, относящиеся к различным областям применения. При выборе труб и конфигураций трубопроводов большое значение имеет стоимость самих труб и стоимость арматуры. Окончательная стоимость передачи среды по трубопроводу во многом определяется размером труб (диаметром и длиной).Для расчета этих значений используются специально разработанные формулы, специфичные для определенных типов операций.

Труба — это полый цилиндр из металла, дерева или другого материала, используемый для транспортировки текучих, газообразных и гранулированных сред. Переносимая среда может включать воду, природный газ, пар, нефтепродукты и т. Д. Трубы используются повсеместно, начиная с различных отраслей промышленности и заканчивая домашним хозяйством.

Различные материалы, такие как сталь, чугун, медь, цемент, пластик, например АБС-пластик, поливинилхлорид, хлорированный поливинилхлорид, полибутилен, полиэтилен и т. Д., можно использовать при производстве труб.

Диаметр трубы (внешний, внутренний и т. Д.) И толщина стенки, измеряемая в миллиметрах или дюймах, являются основными размерами трубы. Также используется такое значение, как номинальный диаметр или условное отверстие — номинальное значение внутреннего диаметра трубы, также измеряемое в миллиметрах (обозначается Ду ) или дюймах (обозначается DN). Значения номинального диаметра стандартизованы, что является основным критерием при выборе трубы и соединительной арматуры.

Соответствие номинального диаметра в [мм] и [дюймах] указано ниже.

По ряду причин, указанных ниже, трубы с круглым (круглым) поперечным сечением являются предпочтительным вариантом по сравнению с другими геометрическими сечениями:

• Circle имеет минимальное отношение периметра к площади; применительно к трубам это означает, что при одинаковой пропускной способности расход материала для труб круглой формы будет минимальным по сравнению с трубами другой формы. Это также подразумевает минимально возможные затраты на изоляционные и защитные покрытия;
• Круглое поперечное сечение — наиболее выгодный вариант для перемещения жидких или газообразных сред с гидродинамической точки зрения.Кроме того, за счет минимально возможной внутренней площади трубы на единицу ее длины трение между перекачиваемой жидкостью и трубой сводится к минимуму.
• Круглая форма наиболее устойчива к внутреннему и внешнему давлению;
• Процесс производства круглых труб достаточно прост и удобен в реализации.

Трубы могут сильно различаться по диаметру и конфигурации в зависимости от назначения и области применения. Так как магистральные трубопроводы для перекачки воды или нефтепродуктов могут достигать почти полуметра в диаметре при довольно простой конфигурации, а змеевики, также выполненные в виде трубы малого диаметра, имеют сложную форму с большим количеством витков.

Невозможно представить любой сектор промышленности без трубопроводной сети. Любой расчет трубопроводной сети включает в себя выбор материалов для труб, разработку ведомости материалов, которая включает данные о толщине трубы, размере, маршруте и т. Д. Сырье, промежуточный продукт и / или готовый продукт проходят различные стадии производства, перемещаясь между различными аппаратами и агрегатами , которые соединяются трубопроводами и арматурой. Правильный расчет, выбор и установка системы трубопроводов необходимы для надежной реализации всего технологического процесса и обеспечения безопасной передачи рабочих сред, а также для герметизации системы и предотвращения утечки переносимых веществ в атмосферу.

Не существует универсальной формулы или правила для выбора трубопровода для любого возможного применения и рабочей среды. Каждая область применения трубопровода включает ряд факторов, которые следует принимать во внимание и которые могут оказать значительное влияние на требования к трубопроводу. Например, при работе с жидким навозом крупногабаритный трубопровод не только увеличит стоимость установки, но и создаст трудности в эксплуатации.

Обычно трубы выбираются после оптимизации материальных затрат и эксплуатационных затрат.Чем больше диаметр трубопровода, т.е. чем больше первоначальные вложения, тем меньше перепад давления и, соответственно, меньше эксплуатационные расходы. И наоборот, небольшой размер трубопроводов позволит снизить начальную стоимость труб и арматуры; однако повышенная скорость повлечет за собой повышенные потери и приведет к затратам дополнительной энергии на прокачку среды. Значения скорости, фиксированные для различных приложений, основаны на оптимальных расчетных условиях. Эти ставки с учетом области применения используются при расчетах размеров трубопроводов.