Понятие давления в системе при отоплении частного дома

Приборы для измерения давления

Нередко появляется острая необходимость в приборе для измерения давления жидкостей и газов. Рабочие рамки давления требуют непрерывного контроля в каждой трубопроводной системе или емкости, и для этого применяют устройства для измерения давления газа или измерительные установки. Хороший измеритель давления газа будет гарантом постоянной работы оборудования, независимо от используемой системы, где присутствует давление, будь это газовый трубопровод, отопительная схема или кругооборот замкнутого типа. Факторы, которые стоит учитывать при выборе газового измерительного устройства:

• Какой принцип работы
• Вид измеряемого давления
• Разновидность класса точности
• Применение и его назначение

Манометры давления

Манометр – это измерительное устройство или установка для измерения дифференциального (например, dp05 датчик дифференциального давления жидкостей газов), абсолютного или избыточного давления. Наиболее распространенные предназначены для измерения только избыточного давления. «Ноль» в таком устройстве находится в соответствии с уровнем давления воздуха. Есть манометры, которые предназначены для универсального измерения, например, фд 09 — измеритель давления газа.

В чем измеряется давление газа

1 Ньютон на метр квадратный равен 1 Паскаль, а 1 атмосфера равна 101325 Паскаль. Такая единица, как «бар» равна 105 Па.

По назначению выделяют следующие виды манометров для измерения давления газа:

• Общетехнические
• Эталонные
• Специальные

Какими приборами измерить давление газа

На данный момент, передовые технологии позволяют использовать разные типы устройств, что показывают значение давления в определенных интервалах:

• Электронные манометры – приборы высокоточные. Такие устройства могут работать от 0, до предельных температурных значений. Одним из таких устройств является электронный манометр для измерения давления газа ht.
• Мановакуумметры используется при чрезмерных характеристиках от — до +.
• Вакуумметры (подразделяются на тягомеры и менее распространенные тягонапоромеры) предназначены для пониженного атмосферного давления в диапазоне от -1 до 0.
• Манометры, что предназначены для экстремально пониженных значений до +40 кПа.

Установка манометра

Устройство должно быть расположено на открытом месте не выше 3 метров от уровня площадки, чтобы службы контроля смогли распознать его показания. Манометр устанавливают на трубопроводе между запирающей арматурой и емкостью.

Корпус устройства в поперечнике по правилам должен быть больше или равняться 10 см. Для того, чтобы отличить тип используемого манометра, они окрашены в разные тона.

• Голубой – используется в кислородных устройствах
• Желтый – для аммиачных устройств
• Красный – для воспламеняемых газов
• Черный – для не горящих газов
• Белый – используется для устройств с ацетиленом.

Установка манометра может производиться несколькими способами:

• Прямым путем
• На трехходовой кран
• С помощью импульсивной трубки

Выбор и установка манометра

Прибор для измерения избыточного давления нужно выбирать по показателю максимума атмосфер, указанного в документах на котёл. Для выбора подходящего манометра необходимо учесть следующие аспекты:

Схема установки манометра

Монтаж манометра и группы безопасности в системе отопления доступен человеку без специфических навыков, имеющему обычный слесарный набор.

Есть такие способы:

Рассчитайте место для врезки в систему так, чтобы от манометра до котла было минимально возможное расстояние. В идеале – прямо у котла. При этом не должно быть никакой дополнительной арматуры или иных устройств, подключённых посредством тройника (краны, вентили и т.п.).

Совет. Крепите манометр так, чтобы без труда снимать его показания. Возможно, для этого придется установить прибор на вертикальном отрезке трубы или кронштейне, прикреплённом к стене.

Подбор манометра – важная составляющая монтажа системы отопления. Если прибор и его «помощники» вмонтированы неправильно, вам даже вправе отказать в гарантийном обслуживании котла. Позаботьтесь о контроле давления в трубах вашего отопления, ведь профилактика всегда дешевле ремонта и устранения негативных последствий.

Понижение и повышение давления

Причин понижения давления в водопроводе может быть множество, и вначале надо их выяснить, а потом уже приступать к устранению.

Независимо от того, идет речь о городских квартирах или о частном доме, частой причиной низкого давления становятся забитые известковым налетом, проржавевшие трубы. Происходит это от старости, когда налет скапливается десятилетиями, и по причине слишком жесткой воды. В этом случае водопровод необходимо менять, по-другому решить проблему низкого напора не получится.

Неплохо будет пригласить сантехника, который проверит состояние фильтра, запорной арматуры, а также сможет правильно измерить водонапорные показатели.

Если трубы относительно новые, но в квартире многоэтажного дома на последних этажах напор слабый, то необходимо обратиться в обслуживающую компанию. Возможно, после проверки в доме потребуется установить насос.

В частном доме или на даче решение проблемы во многом зависит от владельца. Устраивая водопровод, он постарается, чтобы давление соответствовало требованиям нормативных документов и одновременно обеспечивало достаточный уровень комфорта для проживающих.

Для создания необходимого напора можно применить два варианта организации водоснабжения. Первый заключается в использовании водонапорного бака, а второй в установке насосной станции или насоса, повышающего давление воды.

Снизить давление помогает редуктор, установленный на входе водопровода в квартиру (в многоквартирных домах), либо реле, размещенное на гидроаккумуляторе. Регулировку проводят в соответствии с инструкцией. Нельзя снижать давление воды до 1,5 бара, оптимальным считается величина в 3-4 бара.

Каковы критерии выбора?

Подбирать прибор следует таким образом, чтобы он подходил под каждый конкретный случай. На это влияет:

1. Диапазон измерений. Для бытовых нужд вполне достаточно диапазона от 0 до 4-х бар. Но и в промышленных условиях редко используют высокие показатели. Даже в котельных, которые отапливают многоэтажные дома, давление обычно не превышает 10 бар.

2. Диаметр штуцера. Раньше стандартный размер составлял ¼ дюйма, поэтому для подключения приходилось использовать переходники.

Сейчас производители выпускают приборы с разными диаметрами резьбы, но чаще всего используют ½ дюйма.

Расположение штуцера. Он может находиться на корпусе или сзади циферблата. Выбирать следует так, чтобы после установки можно было удобно смотреть показания.

Размер. Иногда манометр просто не помещается в том месте, где планировали его установить. Но размеров достаточно много, поэтому можно без проблем выбрать подходящий.

Рабочая температура. Не всегда условия эксплуатации бывают комфортными. В отдельных случаях могут потребоваться модели, которые выдерживают низкие или наоборот высокие температуры.

Межповерочный интервал. Каждый производитель устанавливает свои сроки поверки приборов учёта. Чем больше интервал, тем реже придётся обслуживать или менять манометры.

Если штуцер расположен на противоположной стороне циферблата, манометр называют аксиальным. Если штуцер находится сбоку от циферблата, манометр радиальный.

Причины падения давления

Уровень рабочего давления системы не всегда находится на требуемой отметке и может падать или возрастать.

Основные причины его снижения:

Утечки теплоносителя. Утечки могут появляться во всех элементах контура отопления — в трубах, радиаторах, и обычно связаны с браком их изготовления.

Утечки в местах соединений часто возникают из-за неплотно затянутого крепежа или повреждения соединения при его сборке.

• Износ конструкции. Обычно вызван неправильным монтажом контура или нарушениями норм эксплуатации — слишком высоким давлением или его значительными перепадами, повышенной температурой воды или ее высокой «жесткостью». Отдельные элементы системы, в т. ч. циркуляционный насос, имеют гарантийный срок службы, и по его истечении могут снижать производительность, требуя их регулировки или замены.
• Накипь. Она появляется, когда вода нагревается до слишком высоких температур. Накипь — это твердые отложения солей, образующиеся на нагревательных поверхностях теплообменного аппарата. Накапливаясь в теплообменнике, накипь перекрывает ток воды и понижает рабочее давление.

Важно! Слишком «жесткая» вода содержит повышенное количество кислорода, химических примесей и солей, образующих отложения ржавчины. Жесткая вода может присутствовать в системе из-за частого пополнения ее свежей водой, в том числе из-за утечек теплоносителя

Задачи

Задача 1

В канистру налит бензин и высота столба составляет 0,6 м. Плотность бензина — 710 кг/м2. Определите давление бензина на дно канистры.

Решение:

Нам известно:

h = 0,6 м;

ρ = 710 кг/м2.

Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Согласно формуле, определяющей давление жидкости на стенки сосуда:

Р = ρgh;

P = 710 × 9,8 × 0,6 = 4174,8 Па = 4,7 кПа.

Ответ: 4,7 кПа.

Задача 2

На поршень, погруженный в цилиндр с маслом, положили груз весом 3 кг. Площадь поршня составляет 2 см2, а его вес — 300 гр. Чему равна сила давления под поршнем?

Решение:

Итак, у нас дано:

G₁= 3 кг;

G₂= 300 гр = 0,3 кг;

F = 2 см2 = 0,0002 м2;

Ускорение g равно 9,8 H/кг.

Ответ: 161,7 кПа.

Как подобрать манометр?

Манометр – это прибор для определения давления. Его используют в самых разных сферах, в том числе в быту. Так, есть манометры для измерения артериального давления и для автомобильных шин. Таким прибором также пользуются метеорологи. В промышленности манометры просто незаменимы, поскольку помогают предотвратить аварии на производстве. От того, насколько правильно будет подобран измерительный прибор для того или иного участка, зависит его работа и безопасность на предприятии в целом. Запомните два главных правила: манометр должен быть качественным, а его параметры должны соответствовать его предназначению.

Как выбрать нужные параметры манометра?

Определяем тип давления, которое нужно контролировать. Для давления выше атмосферного нужен манометр, ниже – вакуумметр. Универсальный вариант, который подойдет для измерения обоих типов давления, – мановакуумметр. Если вам нужно контролировать низкое избыточное давление, покупайте напоромер, а если низкое вакуумметрическое – тягомер. Тягонапоромер подойдет и для избыточного, и для вакуумметрического низкого давления. Также учитывайте пределы давления. К этим цифрам добавьте 25% и получится диапазон, в котором должен работать манометр.

Определяем среду, с которой будет контактировать манометр. Для неагрессивных веществ вроде воды, пара, масла и воздуха, температура нагревания которых не будет превышать +150°С, подойдет общетехнический манометр. К примеру, ДМ05100 или ДМ 05063. А вот для измерения давления в пропане, аммиаке, ацетилене или прочих специфических средах нужен специальный прибор, предназначенный для таких целей. К примеру, для измерения давления кислорода необходим манометр без масляной смазки. Если поставить обычный, от взаимодействия масла и кислорода может произойти взрыв! Как правило, все подобные приборы также идут с защитой от коррозии. К влиянию среды также относится вибрация. Нельзя упускать из виду этот момент – для подобных участков нужен специальный виброустойчивый измеритель давления. Исходя из предназначения манометра, подберите класс его точности, который измеряется в цифрах от 0,15 до 4. Этот показатель свидетельствует о том, насколько большая погрешность может быть в показателях прибора. Цифра, определяющая класс, означает максимальную величину погрешности, поэтому, чем она меньше, тем лучше. Для общетехнических манометров допускается относительно высокий класс точности.

Определяем расстояние до контролируемого объекта. Для наблюдения за удаленными участками (например, на высоте) нужен манометр с самым большим циферблатом – 250 мм. Манометры среднего размера, 100 мм, используются наиболее часто – их помещают там, где к прибору можно близко подойти и снять показания. Есть также миниатюрные приборы, с циферблатом до 50 мм. Как правило, их применяют на мобильных устройствах (к примеру, на газовых баллонах).

При покупке манометра обратите внимание на следующие моменты:

Наличие сертификата о внесении манометра в реестр измерительных приборов.

Наличие штампа государственной проверки.

На манометре не должно быть механических повреждений, следов ремонта.

Лучше брать манометр со стеклянным, а не пластмассовым циферблатом, поскольку пластмасса быстро помутнеет и потрескается.

В идеале прибор нужно разобрать, проверить качество сборки, фиксацию. Также позаботьтесь о дополнительных инструментах для установки и эксплуатации манометра. К примеру, вам могут понадобиться переходник для резьбы, кран для монтажа и трубка Перкенса.

Открытая и закрытая система отопления

Если установлен расширительный бачок открытого типа, то и система называется открытой. В простейшем варианте он представляет собой какую-то емкость (кастрюля, пластиковая небольшая бочка и т.п.) к которой подсоединены следующие элементы:

• соединительная труба небольшого диаметра;
• устройство контроля уровня (поплавок), который открывает/закрывает кран подпитки при снижении количества теплоносителя ниже критической отметки (на рисунке ниже он работате по принципу сливного бачка унитаза);
• устройство выпуска воздуха (если бачок без крышки в нем нет необходимости);
• сливной шланг или контур для отведения излишков теплоносителя, если его уровень превышает максимальный.

Один из расширительных бачков открытого типа

Сегодня открытые системы делают все реже, а все потому, что в ней постоянно присутствует большое количество кислорода, который является активным окислителем и ускоряет процессы коррозии. При использовании этого типа в разы быстрее выходят из строя теплообменники, разрушаются трубы, насосы и другие элементы. К тому же приходится из-за испарения постоянно контролировать уровень теплоносителя и периодически его подливать. Еще один недостаток – не рекомендуют в открытых системах использовать антифризы – из-за того, что они испаряются, то есть вредят окружающей среде, а также изменяют свой состав (увеличивается концентрация). Потому все более популярными становятся закрытые системы – они исключают поступление кислорода, и окисление элементов происходит в разы медленнее потому считается, что они лучше.

Бачок мембранного типа устанавливается в закрытых системах отопления

В закрытых системах устанавливают бачки мембранного типа. В них герметичная емкость разделена упругой мембраной на две части. Внизу находится теплоноситель, а верхняя часть заполнена газом – обычным воздухом или азотом. Когда давление в небольшое, бак или пуст, или содержит небольшое количество жидкости. С увеличением давления в него вытесняется все большее количество теплоносителя, который сжимает содержащийся в верхней части газ. Чтобы при превышении порогового значения не разорвало устройство, в верхней части бака устанавливают воздушный клапан, который срабатывает при определенном давлении, выпуская часть газа, выравнивает давление.

Правила установки и съема

Для обеспечения стабильной работы манометра и снижения риска его поломки соблюдают определенные правила:

1. Монтаж манометров, должен быть выполнен таким образом, что бы было довольно просто снять результаты измерений, выполнять регламентное обслуживание и ремонт.
2. Правила определяют ряд условий, которые определяют предельные размеры расстояний между измерительным прибором и стенами помещения, в котором этот прибор установлен.
3. Если манометр монтируют на высоте от 2 до 3 метров, размер диаметра корпуса должен быть не меньше чем 160 мм. На высоту более чем три метра манометры устанавливать недопустимо. Это определено в требованиях нормативной документации.
4. Для выполнения, предписанных в нормативной документации проверки измерительных приборов и оборудования при использовании приборов в монтажную конструкцию должен быть установлен трехходовой кран. Место его установки должно находиться между манометром и трубой (сосудом).
5. При монтаже в условиях, когда возможно влияние на него сторонних внешних факторов, например, осадки или высокая температура, то необходимо обеспечить его дополнительную защиту. Для этого используют так называемые буферные элементы, сифоны и другие изделия. Эффективность работы смонтированного измерительного оборудования зависит насколько качественно закрыто от внешнего воздействия.
6. Для предотвращения замерзания мерительного прибора, их обеспечивают тепловой изоляцией.
7. При подключении необходимо стравить попавший внутрь системы газ. Для этого, чуть-чуть не докручивают фиксационную гайку на штуцере.
8. Манометры, не прошедшие поверку и не имеющие на корпусе пломбы или соответствующей печати к использованию для работы в сетях не должны допускаться. Если сроки поверки истекли, или в процессе эксплуатации выяснилось, что работа отличается от штатной, то он должен быть снят и отправлен на диагностику и ремонт. На корпусе измерителя отмечено появление повреждений, или на стекле появилась трещина, то такой прибор не может эксплуатироваться и должен быть утилизирован.
9. Поврежденные датчики демонтируют и передают в аттестованную лабораторию для выполнения ремонтных работ. Если такой манометр не подлежит восстановлению, то его утилизируют.

Погружные датчики температуры воды

Данные измерительные приборы предназначаются для снятия показаний температурного режима внутри труб. Они монтируются в определенных местах системы трубопровода. Непосредственный выбор той или иной модификации зависит от предпочтительного способа фиксирования показаний.

Биметаллические датчики

В основе работы данного прибора лежит принцип деформации металла при нагреве, что вызывает давление на индикаторную стрелку. Это дает высокую точность получаемых показаний, но отличается высокой степенью инертности.

Спиртовые датчики

Принцип работы аналогичен таковому у обычного термометра. В качестве индикатора применяется спирт, заключенный в запаянную колбу. При нагревании он расширяется и стрелка указывает на соответствующее деление шкалы колбы. Плюсом конструкции служит низкая инертность, минусом – неудобство фиксирования показаний.

Монтаж погружных датчиков подразумевает тщательный выбор длины гильзы в зависимости от диаметра трубы, также очень важно учитывать монтажные размеры и диапазон измеряемых температур

Как правильно установить манометр для измерения давления

Измерительный прибор необходимо устанавливать на видном и хорошо доступном месте, чтобы обеспечить возможность удобного контроля его показаний.

Диаметр корпуса должен быть не менее 10 см. При установке измерителя на высоте 2-3 метра диаметр его корпуса должен быть не менее 16 см. Максимальная высота размещения измерителя над площадкой не должна превышать 3 м. Как правило, манометры устанавливаются с вертикальным расположением циферблата, что позволяет персоналу удобно измерять и контролировать значение давления в системе.

Место отбора давления (импульс) рекомендуется размещать на прямолинейных участках трубопровода, что позволит избежать искажений в показаниях. Манометр подключают к месту отбора давления при помощи импульсной линии — трассы из медных, стальных или ПВХ трубок, диаметр которых подбирается с учетом общей протяженности линии и величины рабочего давления. Между импульсом и измерительным прибором рекомендуется врезать специальное запорное устройство, в качестве которого может использоваться кран или трехходовой клапан. Это позволит выполнять продувку, замену прибора, контролировать «ноль», не отключая весь трубопровод.

Для защиты прибора от гидравлических ударов, а также для сглаживания скачков давления в системе, его подключение рекомендуется выполнять через дросселирующее устройство или специальный клапан, закрывающийся при чрезмерном повышении давления. Также может применяться т.н. внутренняя защита — установка манометра с повышенной устойчивостью к избыточному давлению.

Подключение прибора обычно выполняется при помощи резьбового соединения.

При этом не допускается вкручивать его за корпус: необходимо использовать специальные поверхности для гаечного ключа на штуцере прибора. Для установки манометра в правильном положении для удобного считывания показаний следует применять накидную гайку. Герметизация места соединения выполняется при помощи уплотнительных элементов из мягкой меди, свинца, фибры, кожи. Запрещается использование уплотнений из сурика или пакли. Некоторые модели манометров могут устанавливаться при помощи фланцевого соединения. В этом случае необходимо применять рекомендованные производителем уплотнения соответствующего диаметра.

Если трубная подводка к прибору является недостаточно жесткой и не обеспечивает его стабильного положения, манометр необходимо дополнительно закрепить. Для этой цели применяют специальные крепления на стену или на трубу.

Источник

Давление воды в водопроводе

Малый напорный уровень

При достаточно низком напоре, что проявляется посредством достаточно слабой подачей воды непосредственно из крана и указывает о вполне низком уровне. Достаточно актуальной и распространенной проблемой является для жителей верхних этажей, а также владельцев загородных жилищ. Слабое давление в водопроводе будет отказывать работать многие необходимые бытовые приборы, что станет весомой проблемой, а также появится желание исправить такую ситуацию.

Выполнение монтажных работ, для установки оборудования, что способно увеличить такой показатель является основополагающей методикой для обеспечения решения такого вопроса. Естественно, прежде чем применять современные агрегаты, предназначенные для этих целей, следует определить не засорена ли система, что может также являться одной из причин такого явления.

Определенным образом такую проблему вполне можно устранить при помощи специализированного насосного агрегата, что будет способствовать повышению давления либо модернизацией самой системы при помощи интеграции станции насосной с накопителем.

Естественно, более рациональный и подходящий способ следует определить непосредственно самому собственнику, что определяется преследуемыми целями, а также необходимыми объемами жидкости, что потребуется для полноценного обеспечения жилища.

Особенности монтажа

Измеритель напора должен быть смонтирован только в вертикальном положении. Это должно обеспечить нормальное прочтение полученных данных. Шкала измерителя может быть наклонена на угол не более 30°. Датчик должен быть освещен и огражден от воздействия лучей солнца и низких температур.

После того, как устройство установлено и система готова эксплуатации в штатном режиме, то обеспечения сохранности прибора, не целесообразно сразу нагружать установленное измерительное оборудование. Напор целесообразно поднимать постепенно, без каких-либо скачков и, не пересекая пределов установленных границ.

При установке измерителя на место необходимо герметичность соединения измерителя и штуцера, в который его вмонтировали. Для этого применяют различные герметизирующие материалы, например, ФУМ лента или нить. Для повышения надежности можно герметизирующие материалы обработать герметиком. Все используемые материалы должна соответствовать условиям эксплуатации, то есть, если в системе трубопроводом использован перегретый пар (минимальная температура 130 °C), то установка ФУМ ленты, рассчитанной на рабочую температуру 95 °C недопустимо. Кстати, некоторые монтажные организации, по старинке, в качестве изолирующего материала применяют паклю, надо заметить, что это не приветствуется.

Источник

Типы манометров: что предпочесть

1. В жидкостном манометре разность давлений вычисляется с помощью столба жидкости, который используется в качестве уравновешивающей силы (принцип сообщающихся сосудов). Они используются или в лабораторных исследованиях, или в промышленных условиях.
2. В мембранном манометре измеряемое давление фиксируется парой спаянных мембран (мембранная коробка), которые изменяют объём и тем самым двигают стрелку по шкале.
3. Электроконтактный манометр используют в системах автоматического контроля, сигнализации или регулирования. Перепад давления вызывает замыкание в электрической цепи.
4. Дифференциальные устройства комбинируют свойства разных типов манометров.
5. Наибольшую популярность получили приборы с пружинным механизмом. В том числе, они чаще всего используются в системах отопления, поскольку имеют ряд преимуществ:

• простейшие по конструкции;
• могут иметь широкий диапазон измерения;
• самые надёжные.

На изменение давления в пружинном манометре реагирует изогнутая трубка. В неё поступает жидкость из системы. Под давлением трубка изгибается или распрямляется, двигая стрелку по шкале.