Tryk (vakuum)

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 1. maj 2020; checks kræver 6 redigeringer .

Thrust er en reduktion i trykket af luft eller forbrændingsprodukter i kanalerne i strukturer og tekniske systemer, hvilket bidrager til mediets strømning ind i området med lavt tryk. Det kan være naturligt (under påvirkning af arkimedisk kraft ) eller tvunget (under påvirkning af tekniske anordninger, der sikrer udstrømning af gasser eller luft, for eksempel fans ).

Naturlig attraktion

Mekanisme

Densiteten af opvarmet luft og enhver anden gas er mindre end densiteten af koldere luft, derfor er trykket af en søjle med højden h ( p = ρ g h ) mindre. Denne kendsgerning fører til udseendet af en trykforskel i og uden for skorstenen eller den opvarmede bygning; den største sjældenhed nås nedefra, hvor højden af de overliggende søjler med forskellig tæthed er maksimal :. $\rho$ $\Delta p=\rho g\Delta h$

I bygningers ventilationssystem

Hvis bygningen ikke er hermetisk, ledes en strøm af kold luft indad på grund af denne trykforskel, og varm luft fortrænges (flyder) og går udenfor (særlige udsugningsventilationskanaler kan leveres). Drivkraften bestemmes af forskellen i de gennemsnitlige højder af luftindtag og -udløb. Dette sikrer driften af udsugningsventilation med en naturlig impuls.

Hvis klimaanlæg arbejder i bygningen om sommeren , så opstår den modsatte effekt - varm luft kommer ind i os fra gaden, og allerede kold luft trænger ind.

I moderne højhuse med lukkede ydre konturer kan virkningen af trækkraft nå en stor skala. Derfor lægges der vægt på at bekæmpe denne effekt, når man designer sådanne bygninger. Dette opnås dels gennem tvungen ventilation, dels gennem integration af indvendige skillevægge. I tilfælde af brand spiller trækeffekten en stor rolle for spredningen af røg.

I skorstene

En lignende proces finder sted i ovne og kedler . Luft kommer ind i ovnen under risten eller tilføres brænderne . Der foregår forbrændingen , hvorved der dannes varme røggasser . Kedlens varmeflader eller ovnens vægge tager termisk energi fra dem, nogle gange trænger omgivende luft også ind i dem, men ved udgangen er de normalt meget varmere end den omgivende luft (selvom det er teknisk muligt at afkøle dem mere , dette er normalt opgivet for at forhindre udfældning i systemet kaustisk og giftigt kondensat ). Skorstenen er ifølge sit oprindelige formål forpligtet til at skabe den størst mulige søjle af opvarmede gasser, hvilket skaber et ret betydeligt træk (ikke desto mindre blev mange høje skorstene skabt hovedsageligt af miljømæssige årsager for at sprede forbrændingsprodukterne). Gasserne evakueres gennem mundingen af røret, hvor undertrykket (justeret for udløbets hydrauliske modstand ) er nul. Men i kanalen af et tilspidset rør (normalt hvis der er tvungen trækanordninger) kan der også opstå en overtrykszone [1] .

I små kedler og ovne er naturligt træk tilstrækkeligt til at overvinde den aerodynamiske modstand af hele gas-luftvejen og kræver endda begrænsning. I dårligt regulerede ovnvarmeanlæg i bygninger suges der nogle gange så meget kold luft udefra, at varmen fra pejsen ikke engang er nok til at varme den op. Til justering af trækket anvendes spjæld , spjæld samt simple automatiske anordninger, der tilfører luft ind i gaskanalen, når vakuumet er for højt, trækbegrænsere .

Trækket kan også blive utilstrækkeligt, hvilket fører til dårlig forbrænding i ovnen og frigivelse af forbrændingsprodukter i rummet ( kulilte er det farligste ). Med naturligt træk kan der ikke gøres noget ved dette, bortset fra at rense skorstenen og gøre det lettere for luft at komme ind i rummet, hvorfra den tages.

Ulemper

Naturligt træk afhænger af atmosfæriske forhold : jo højere temperatur udeluften er, jo mindre er forskellen i densitet mellem den og gasser som regel. Det er kun muligt at øge trykket betydeligt ved at øge rørets højde betydeligt, hvilket er strukturelt komplekst og dyrt, og for damplokomotiver er det umuligt med hensyn til transportdimensioner; for at undgå aerodynamisk modstand er det nødvendigt at lave brede gaskanaler med lav gashastighed. Ved disse hastigheder kan skorstene let blive tilsmudset med aske , hvilket igen reducerer træk.

For at øge trækkraften uden brug af mekaniske anordninger kan der installeres en deflektor ved mundingen af et rør eller en ventilationskanal , som omdanner energien fra vinden , der strømmer rundt om den, til en sjældenhed . Det kan give naturlig ventilation selv uden temperaturforskel. Men når der ikke er vind, virker deflektoren ikke, desuden var installationen af deflektorer og paraplyer på rørene til varmeudstyr forbudt i Rusland indtil 2003 [ 2 ] . Du kan også bruge en diffuser ved udgangen . Men for enheder med stærkt tvungen forbrænding er det økonomisk berettiget at skabe tvungen træk ved hjælp af røgudsugere .

Tvunget udkast

Tvunget træk i kedelinstallationer induceres af maskiner med blade - røgudsugningsanlæg (der var separate eksempler på brug af jetudstødningsanordninger ). I bygninger leveres tvungen udsugningsventilation ligeledes af ventilatorer . Ved sugning af sådanne maskiner skabes et vakuum, som kan reguleres på den ene eller anden måde (ved at dreje ledeskovlene, rotationshastighed, (ineffektivt) porte osv.). Vakuum falder som regel, når du bevæger dig væk fra bilen. En del af vejen for kedelinstallationer, tæt (fra sugesiden) til røgudsugere, kan fungere under vakuum, og en del fra siden af brændere og andre blæseanordninger - under overtryk (under tryk); CCGT spildvarmekedler er altid under tryk.

For sektioner af gasbanen med et tryk, der er højere end trykket af den omgivende luft (selv på en ekstern skorsten, så gasser ikke trænger ind i tykkelsen af en mursten eller betonkonstruktion og ikke ødelægger den), gastæthed (tæthed) ) er påkrævet. Teknisk set er det svært at opnå, især på store installationer, derfor forsøger de normalt at forsyne udsugningsapparater med tilstrækkelig kraft til at skabe et vakuum langs hele stien, startende fra ovnen; driften af træk- og blæseanordninger synkroniseret på denne måde kaldes balanceret tryk .

Der er små kedler med blæser, men uden røgudsugning, hvis der er naturligt træk nok. Røgudsugere kræver et betydeligt energiforbrug til drevet, skaber meget støj , og deres vinger bliver hurtigt ubrugelige i et aggressivt miljø. Støjreduktion er især vigtig for udsugningsventilationsanordninger installeret indendørs.

Trykket fra tvungen træk lægges i alle tilfælde til trykket af naturligt træk (hvis kun de er co-directional).

Beregning af naturlig dybgang

Drivkraft genereres af trykforskel ( ΔP ) og kan beregnes som følger. Ligningen vil give en nøjagtig værdi for tilfældet med luft både i røret og uden for røret med højde h . Hvis der ikke er luft i røret, men forbrændingsprodukter, vil formlen kun give et omtrentligt skøn.

\Delta P=\;C\,a\;h\;{\bigg (}{\frac {1}{T_{o}}}-{\frac {1}{T_{i}}}{\bigg )}

hvor ( i SI- enheder ):
∆P	= trykforskel, Pa
C	= 0,0342
-en	= atmosfærisk tryk , Pa
h	= rørhøjde, m
T o	= absolut udetemperatur, K
T i	= absolut indre temperatur, K

Luftstrøm forårsaget af træk

Luftstrømmen på grund af træk kan beregnes som følger. Formlen fungerer med de samme begrænsninger.

Q=C\;A\;{\sqrt {2\;g\;h\;{\frac {T_{i}-T_{o}}{T_{i}}}}}

hvor ( i SI- enheder ):
Q	= luftstrøm, m³ / s
EN	= rørtværsnitsareal, m²
C	= koefficient indført på grund af friktion (normalt tages værdier fra 0,65 til 0,70)
g	= fritfaldsacceleration , 9.807 m/s²
h	= rørhøjde, m
T i	= indre gennemsnitstemperatur, K
T o	= absolut udetemperatur, K

Se også

Noter

↑ Richter L. A., Elizarov D. P., Lavygin V. M. Chapter Eleven. Eksterne gaskanaler og skorstene // Hjælpeudstyr til termiske kraftværker . - M . : Energoatomizdat, 1987. - S. 190-211. Arkiveret 10. juli 2020 på Wayback Machine
↑ SNiP 2.04.05-91*. Varme, ventilation og aircondition . — “3,75*. <...> Anordningen af paraplyer, deflektorer og andre dyser på skorstene er ikke tilladt.». Hentet 18. december 2011. Arkiveret fra originalen 11. juni 2012. (ubestemt) - faktisk erstattet af SNiP 41-01-2003. Varme, ventilation og aircondition . - "6.6.14 <...> Paraplyer, deflektorer og andre dyser på skorstene bør ikke forhindre fri udstrømning af røg." Dato for adgang: 18. december 2011. Arkiveret fra originalen 23. januar 2012. (ubestemt)