Что означает разряженный воздух

Понятие о давлении, разрежении и вакууме

Окружающий поверхность земли атмосферный воздух оказывает давление на все тела, находящиеся на земле. Это давление атмосферы опре­деляют так: стеклянную трубку длиной в 100 см, наполненную ртутью и запаянную с одного конца, перевер­тывают открытым концом в сосуд с ртутью. Ртуть в трубке немного опустится и остановит­ся на высоте 760 мм от уровня ртути в сосуде (рис. 58). По этому принципу устроен прибор для измерения давления атмосферы — баро­метр. Следовательно, атмосферное давление уравновешивается весом столба ртути высотой 760 мм, а так как ртуть в 13,6 раза тяжелее воды, то для того чтобы уравновесить столб I 1 I ртути столбом воды, высота его должна быть

10,33 м (76 смХ 13,6=;1033 см или 10,33 м).

Э™ давление называется физической

атмосферой. В технических измерениях

—————— пользуются другой единицей измерения —

Рис. 58. Схема ртутного баро­метра

технической атмосферой, равной давлению столба воды высотой в 10 м или 73,56 см ртутного столба.

Различается давление абсолютное и избыточное. При определении абсолютного давления учиты­вают и давление атмосферы и обозначают его буквами ата. Из­быточным давлением называют давление сверх атмосферного и обозначают буквами ати. Например, манометр на котле пока­зывает давление избыточное. Давление ниже атмосферного на­зывают разрежением или вакуумом. Например, разрежение

ЗО мм водяного столба означает, что давление на 30 мм водяно­го столба ниже атмосферного.

Одна техническая атмосфера соответствует давлению 1 кг на 1 см2 (сокращена 1 кг/см2), потому, что столб воды высотой 10 м и сечением 1 см2 весит 1 кг.

Рис. 59. Работа дымовой трубы

Небольшое давление и разрежение измеряются в миллимет­рах водяного или ртутного столба, причем 1 мм водяного столба равен давлению 1 кг/м2 (объем, занимаемый слоем во­ды высотой в 1 мм и налитой на площадь 1 м2, весит 1 кг).

Дымовые трубы. Газы в теп­ловых установках движутся за счет тяги.

Различают тягу естест­венную, создаваемую дымо­вой трубой, и искусствен­ную, создаваемую вентилято­рами.

Действие дымовой трубы (рис. 59) основано на том, что поступающие в нее дымовые газы нагреты и имеют удель­ный вес меньший, чем вес на­ружного воздуха. Вследствие этого возникает разница между давлением столба наружного воздуха (такой же высоты, как труба) и давлением столба го­рячих газов в самой трубе, ко­торая и обусловливает движе­ние газов из трубы наружу и наружного воздуха в топку.

Тяга (S), создаваемая трубой, будет равна:

где Я — высота трубы в м;

То—-удельный вес наружного воздуха в кг/мъ

Т, —средний удельный >вес дымовых газов в трубе в кг/м3.

Из формулы видно, что чем выше труба и чем больше разни­ца между удельным весом наружного воздуха и газов в трубе, тем большая создается тяга. Так как наружный воздух зимой имеет большей удельный вес, чем летом, то понятно, почему в зимнее время увеличивается тяга, а летом уменьшается.

Вентиляторы. В современных тепловых установках сопротив­

ления, которые приходится преодолевать при движении дымо­вым газа. м, бывают настолько велики, что тяги дымовой трубы оказывается недостаточно. В таких случаях приходится прибе­гать к искусственной тяге. Искусственная тяга создается вен­тиляторами.

Вентиляторы могут создавать как разрежение, так и давле­ние до 1500 кг/м2.

По конструктивным особенностям вентиляторы подразделя­ются на центробежные и осевые.

Центробежный вентилятор (рис. 60) состоит из ло-

Рис. 60. Центробежный вентилятор:

1 — кожух, 2 — лопастное колесо, 3 — патрубок

В зависимости от развиваемого давления центробежные вен­тиляторы делятся на вентиляторы низкого давления (до 100 мм вод. ст), среднего (до 300 мм вод. ст.) и высокого (до 1500 мм вод. ст.).

В зависимости от направления выхода воздуха вентиляторы могут быть правого ‘Вращения (по часовой стрелке, если смот­реть со стороны привода) и левого вращения (против часовой стрелки).

Колесо центробежного вентилятора приводится в движение непосредственно от электродвигателя или при помощи ременной передачи.

Осевой вентилятор (винтовой, крыльчатый, пропел­лерный) представляет собой лопастное колесо, расположенное в цилиндрическом кожухе (рис. 61). При вращении колеса воз­дух перемещается в направлении оси, поступая через входное 72

отверстие и выходя через выпускное. Колесо приводится во вра­щение электродвигателем.

Осевые вентиляторы развивают небольшое давление, до 40 мм вод. ст., но в то же время перемещают большие объемы

Рис. 61. Общий вид осе­вого вентилятора

Мощность электродвигателя, кото­рый требуется для работы вентилятора, определяется по формуле QH

где Q — количество перемещаемого воздуха в м3/час;

Установочная мощность электродвигателя с учетом пуско­вого момента должна быть в 1,1 —г— 1,3 раза больше.

Если перемещаются горячие и запыленные газы, то, опреде­ляя мощность мотора, вводят поправку, учитывая температуру газа и концентрацию пыли в нем.

Эксплуатируя вентиляторные установки, необходимо повсед­невно наблюдать за состоянием газопроводов, вентиляторов и электродвигателей, своевременно обнаруживать и устранять неплотности в газопроводах и прочищать их. Места засорения воздухопроводов легко обнаружить простукиванием.

Для того чтобы вентилятор работал без неполадок, надо его хорошо балансировать. Шариковые подшипники вентилятора следует периодически промывать керосином и заполнять смаз­кой. В случае нагрева подшипников выше нормы необходимо найти причину нагрева и устранить ее. Центробежные вентиля­торы следует периодически открывать и прочищать рабочие ко­леса. Необходимо такпф содержать в чистоте и обеспечивать надлежащий уход за моторами и приводами.

Топливо сжигают в специальных устройствах — топках. Топ­ки представляют собой или самостоятельный агрегат или явля­ются частью тепловой установки, как, например, в варочных кот­лах.

По конструкции топки делятся на слоевые и камерные.

В слоевой топке имеется колосниковая решетка, на которой горит кусковое топливо. Часть топки над слоем топлива назы­вается топочной камерой или камерой горения слоевой топки. В ней сгорают выделившиеся из слоя горючие газы и мелкие частицы топлива.

Часть топки, расположенная под решеткой, называется зольником.

Камерные топки предназначены для сжигания газа, жидкого топлива, искусственно приготовленной угольной пыли или дру­гих мелко дробленых топлив (опилок, фрезерного торфа), по­этому в них нет колосниковой решетки.

В камерных топках топливо горит во взвешенном состоянии, в факеле.

Размеры топок характеризуются тепловой мощностью, пло­щадью колосниковой решетки и объемом топочной камеры.

Мощность топки определяется количеством сжигаемого в ней топлива в час (в кг/час). Так как теплотворность топлива ко­леблется в значительных пределах, то мощность топки более точно может быть выражена количеством тепла, выделяюще­гося в ней за один час (Q ккал/час = BQPH ккал/час). Интен­сивность работы топок оценивают тепловым напряжением ко­лосниковой решетки и тепловым напряжением топочной, камеры, т. е. количеством тепла, выделившимся в топке за час, отнесен­ным к 1 м2 решетки или к 1 Л43 объема камеры.

Тепловые напряжения топочной камеры в ккал/м2 • час

300 000—400000 200000—350 000 250 000—450 000 250 000—500 000 200 000—350 000

Тепловые напряжения колосниковых решеток в промышлен­ных топках при сжигании различных видов топлива приведены в табл. 5.

Топки с горизонтальной решеткой. Ручная топка с горизон­тальной решеткой (рис. 62) состоит из камеры горения 7, колос­никовой решетки 2 и зольника 3. Колосниковая решетка, на ко­торой сжигается топливо, состоит из чугунных колосников, уло­женных на чугунные или железные подколосниковые балки.

При сжигании дров или кускового торфа применяют колос-

Тепловые напряжения колосниковых решеток

Тепловое напряжение в ккалім^-час

Дрова и торф Бурый уголь Каменный уголь Антрацит

Дрова и торф Бурый уголь Каменный уголь Антрацит:

500 000—700000 150000—300000 300000—500 000 400000-600 000

1000000-1 400 000 900 000—1300 000 1200 000—1600 000

иики в виде брусков или балочек (балочные колосники). Когда колосники укладывают на опорные балки, между ними образу­ются зазоры шириной до 20—30 мм.

При сжигании каменного угля или антрацита решетку дела­ют из колосников в виде плит (плиточные колосники). Колосни­

Рис. 62. Топка с горизонталь­ной колосниковой решеткой: 1 — приямок для сбора уносов, 2 — колосниковая решетка, 3 — золь­ник, 4 — зольниковая дверка, 5 — дверка для заброски топлива, 6 — стены, 7 — камера горения, 8 — свод, 9 — порог, 10 — шнбер

ки имеют чаще всего щелевид­ные отверстия шириной 6— 9 мм, расширяющиеся к ниж­ней стороне колосника до 9— 12 мм. Сечение отверстий, че­рез которые может проходить воздух (живое сечение), в пли­точных колосниках составляет 10—20% от общей площади ко­лосниковой решетки, в балоч­ных колосниках — 25—40 %. Через отверстия в решетке к топливу подводится необходи­мый для горения воздух, а так­же просыпается зола в золь­ник.

В топке делают переваль­

ную стенку или порог 9 из огнеупорного кирпича, благодаря ко­торому воздух направляется вверх и создаются условия для лучшего перемешивания воздуха с горючими газами.

Для полного сжигания топлива необходимо, чтобы на колос­никовой решетке оно лежало слоем определенной толщины.

Ниже приведена толщина слоя (в мм) различного топлива:

» крупный Торф кусковой. Дрова.

Для нормальных условий горения в топке необходимо под­держивать разрежение (1—2 мм вод. ст.). Для этого регулиру­ют отбор газов шибером 10, установленным в дымовом борове, и подачу воздуха под колосники дутьевым вентилятором.

Рис. 63. Качающиеся колосники

Недостаток ручных топок: неравномерность процесса горе­ния и тяжелый труд кочегара. Поэтому в настоящее время руч­ные топки применяют только в небольших установках, где сжи­гается 200—300 кг топлива в час.

Топки с качающимися колосниками. Топки с качающимися колосниками (рис. 63) легко очищаются от шлака. Колосники периодически поворачиваются в одну ‘И другую сторону на не­который угол, взрыхляют шлак и сбрасывают в зольник часть выжженного шлака. Полностью очищают топку с качающимися колосниками один раз в сутки.

Топки с пневматическими забрасывателями (рис. 64). В этих топках облегчается загрузка топлива на решетку. Топливо из 76

загрузочной воронки / шнеком 2 выдается на наклонную раз­гонную плиту 3, падает с нее на распределительную плиту 5 и струей воздуха, поступающего из сопла 4, сдувается в топочное пространство. Для равномерного распределения топлива по ре­шетке меняют положение распределительной плиты 5 и силу воздушной струи. На 1 кг топлива требуется около 0,25 м? воз­духа, который подается вентилятором с напором до 300 мм вод. ст. При этом более крупные куски топлива ложатся на переднюю часть решетки около распределительной плиты, а бо­лее мелкие летят на заднюю ее часть; сопротивление слоя топлива на решетке не одинаково. Поэтому пространство под колосниками раз­делено на поперечные зоны, и к зад­ней зоне воздух подводится под бо­лее сильным давлением, чем к ос­тальным.

/ — загрузочная воронка, 2— топ-

ватель крупные куски топлива иая5 “рИасіЬеда.“^ь°нГя плит/81′ подает ближе к порогу, а мелкие —

ближе к фронту топки. Поэтому в переднюю зону воздух по­дается под более сильным давлением. При работе на сортиро­ванном угле пространство под колосниками может быть не раз­делено на зоны.

Показанная на рис. 65 топка имеет колосниковую решетку с поворотными колосниками. При повороте группы колосников при помощи тяг, соединенных с рычагами, шлак проваливается в бункер.

Пневмомеханические забрасыватели ЦКТИ (рис. 66).

Топливо в них забрасывается пневматическим и механическим путем. Благодаря такому сочетанию топливо равномерно рас­пределяется вдоль решетки. Вследствие волнообразного очерта­ния лопастей метателя топливо разбрасывается веером и рав­номерно распределяется по ширине решетки.

Шахтные топки (рис. 67). В шахтных топках сжигают топ­ливо большой влажности: дрова, торф и др. В этих топках над колосниковой решеткой имеется шахта 1, в которой подсуши­вается топливо и частично выделяются летучие вещества. Бла-

Рис. 65. Топка с механическим ротационным забрасывателем:

/ — дутьевая заслонка, 2 — загрузочная дверка, 5 — рычаг, 4— забрасыватель, 5—пи­татель, 6 — бункер, 7 — отражатель, 8 — решетка

В некоторых случаях важно, чтобы в топках образовывались продукты неполного сгорания топлива (например, СО) для того, 78

чтобы их можно было направить в печь (например, шахтную) для дожигания.

К полугазовому процессу прибегают, когда необходимо в пе­чи создать температуру выше 900—1000°.

Для этого обычно используют шахтные топки, сжигая в них дрова, торф или длиниопламенные угли. Слой дров и торфа в топке должен быть толщиной до 1 м, бурого угля — до 0,8 м.

Рис. 67. Шахтная топка (для тор­фа) с наклонными колосниками:

1 — шахта, 2 — наклонные колосники, 3 — дожигательные решетки

Температура в полугазовой топке ниже, чем в топках пол­ного сгорания.

Топка с шурующей планкой. В этой топке полностью меха­низирован процесс подачи топ­лива, шуровки слоя и удале­ния шлака и золы.

Решетка (рис. 68) представ­ляет собой колосниковое по­лотно 9 длиной 3 м и шириной 1 м, состоящее из двух рядов колосниковых плит с круглыми отверстиями диаметром 6 мм. Между двумя рядами непод­вижных плит имеется канал шириной 20 мм, вдоль которо­го движется «бесконечная» цепь 4, приводящая в движение шурующую планку 3. Планка представляет собой трехгран­ную балку с круто наклоненной передней и пологой задней гранями. Длина планки нем­ного меньше ширины колосни­кового полотна.

Для защиты цепи от горящего топлива на ней укреплены уз­кие чугунные колосники, перекрывающие канал, в котором раз­мещена цепь.

Тяговая цепь надета на две звездочки—переднюю 1, закреп­ленную на приводном валу, и заднюю 6, свободно посаженную на неподвижной оси. Планка периодически движется вперед и «азад вдоль решетки. При движении вперед она передней гранью захватывает из ящика для угля 2 некоторое количество топлива и передвигает его по решетке, одновременно сбрасывая шлак. При обратном движении планка, вследствие малого угла накло-

■на задней грани, не захватывает топливо, а лишь разрыхляет его, проходя под слоем.

Так планка подает топливо, шурует и рыхлит слой и сбрасы­вает шлак в бункер.

Жидкое топливо, газ и угольная пыль сжигаются факельным способом, т. е. во взвешенном состоянии, в топочной камере или непосредственно в рабочем объеме печи. Распыляют и тщатель­но смешивают топливо с воздухом горелки и форсунки.

Источник

Что такое разряжение воздуха

Содержание статьи

Разреженный воздух в горах

Количество кислорода и азота резко сокращается с высотой. Все дело в разности давлений между верхними и нижними слоями атмосферы. Верхние слои сильно давят на нижние, поэтому в последних намного больше воздуха и ниже его давление. Альпинисты, поднимаясь на большую высоту, испытывают некоторые трудности.

Все зависит от высоты, на которой находится человек. Если она не превышает 1 км, разница почти неощутима, и никакого вреда для организма не будет. Высота от 1 до 3 км также не может нанести вреда здоровому человеку (организм легко компенсирует недостаток кислорода). Больным же людям, особенно тем, кто страдает астмой, не следует отправляться в столь опасное путешествие.

На высоте от 5 до 6 км организм здорового человека мобилизирует все системы и заставляет их работать в усиленном режиме из-за недостатка кислорода. Подготовленный человек справляется с такой высотой, поэтому здесь часто располагаются различные исследовательские базы и обсерватории. Здоровый сон и правильное питание помогают организму ученых справляться со стрессовой ситуацией.

Места, расположенные на высоте от 7 км и выше, непригодны для жизни людей. Кислорода здесь настолько мало, что кровь не может в полной мере доставлять его всем органам. Они начинают испытывать кислородное голодание. Человек чувствует усталость, головную боль, ухудшается общее состояние. На высоте от 8 км и выше человек может провести не более 3 дней.

Жизнь в горной местности

Оптимальная высота для комфортной жизни составляет около 1500 метров над уровнем моря. Организм испытывает небольшое кислородное голодание, что включает в работу все системы в усиленном режиме. Улучшается кровообращение и вентиляция легких, повышается уровень гемоглобина в крови.

Американские ученые заметили, что для людей, живущих в горах, характерны гортанные звуки в речи. На большой высоте гораздо легче произносить подобные звуки, так как для этого нужно сжать воздух в горле. Это легче всего сделать именно в высокогорных районах, так как здесь воздух более разреженный, чем на равнинах.

Источник

Что такое разреженный воздух?

В первую очередь стоит упомянуть, что речь пойдет о значении слова «разреженный», а не «разряженный». «Разряженный» означает «быть лишенным заряда».

Что такое разреженный воздух

Слово «разреженный» происходит от прилагательного «редкий». То есть с пониженной плотностью. Это состояние воздуха, когда количество молекул на кубический сантиметр пространства становится меньше, чем в воздухе, которым все привыкли дышать.

В природе он встречается на высоте. Например, в горах или в слоях атмосферы, в которые можно подняться на самолете. Чем выше подниматься над уровнем океана, тем более разреженным будет становиться воздух. В итоге он превратится в вакуум, то есть полное отсутствие молекул воздуха в пространстве.

Снижение плотности с набором высоты происходит потому, что чем дальше от земли, тем меньше на частички кислорода воздействует сила притяжения земли. Получается, что максимальная плотность воздуха у поверхности, особенно там, где произрастает много растений, а в открытом космосе воздуха нет совсем, там полный вакуум. А также разредить воздух можно искусственно.

В самолетах

Пассажирский самолет поднимается над поверхностью земли примерно на 10-12 км. Летающие аппараты с ракетным и турбореактивным двигателем поднимаются и до 100 км, но обывателям на них не попасть, на них летают только специально подготовленные для этого люди. На такой высоте жизнедеятельность человеческого организма невозможна. Если в самолете, находящимся в полете, открыть дверь или произойдет аварийная разгерметизация кабины, то все пассажиры в самолете моментально погибнут.

Но даже в герметичном закрытом салоне люди испытают дискомфортные ощущения:

В горах

Самая высокая точка на земле — это вершина горы Эверест. Максимальная точка этой горы достигает более 8 тысяч метров, и это очень высоко.

Инстинктивно человек боится высоты и стремится спуститься пониже. Происходит это не только потому, что с высокого места можно упасть, но и потому, что высота может пагубно и даже фатально влиять на человеческое здоровье.

Если у человека есть ощущение, что он резко стал счастлив, то это очень нехороший признак. За ним последует сонливость, а если уснуть, то уже не проснешься.

Самое страшное, что горная болезнь может долгое время протекать практически бессимптомно, а потом человек резко теряет сознание. Если ничего не предпринимать и немедленно не спуститься, то человек умрет. Губительнее всего гипоксия или недостаток кислорода для центральной нервной системы.

Лечение разреженным воздухом

Но ведь существует мнение, что горный воздух очень полезен. И это мнение справедливо, более того, существует даже оротерапия – лечение и восстановление разреженным воздухом.

Принцип терапии заключен в помещении человека в капсулу с разреженным воздухом в определенной концентрации.

Эффективна оротерапия в следующих случаях:

Применяется методика в России с 1987 года. Проводиться такое лечение должно исключительно в клинических условиях и под наблюдением врача. Ведь и электрический ток, и радиоактивное излучение в неправильных дозах убивают, а в точно подсчитанных лечат. Разредить воздух в клинических условиях позволяет генератор горного воздуха.

Источник

Что такое разреженный воздух? его свойства и принципы

Что такое разреженный воздух? :

В первую очередь стоит упомянуть, что речь пойдет о значении слова «разреженный», а не «разряженный». «Разряженный» означает «быть лишенным заряда».

Разряженным может быть револьвер, а воздух — разреженный.

Что такое разреженный воздух

Слово «разреженный» происходит от прилагательного «редкий». То есть с пониженной плотностью. Это состояние воздуха, когда количество молекул на кубический сантиметр пространства становится меньше, чем в воздухе, которым все привыкли дышать.

В природе он встречается на высоте. Например, в горах или в слоях атмосферы, в которые можно подняться на самолете. Чем выше подниматься над уровнем океана, тем более разреженным будет становиться воздух. В итоге он превратится в вакуум, то есть полное отсутствие молекул воздуха в пространстве.

Снижение плотности с набором высоты происходит потому, что чем дальше от земли, тем меньше на частички кислорода воздействует сила притяжения земли. Получается, что максимальная плотность воздуха у поверхности, особенно там, где произрастает много растений, а в открытом космосе воздуха нет совсем, там полный вакуум. А также разредить воздух можно искусственно.

В самолетах

Пассажирский самолет поднимается над поверхностью земли примерно на 10-12 км. Летающие аппараты с ракетным и турбореактивным двигателем поднимаются и до 100 км, но обывателям на них не попасть, на них летают только специально подготовленные для этого люди. На такой высоте жизнедеятельность человеческого организма невозможна. Если в самолете, находящимся в полете, открыть дверь или произойдет аварийная разгерметизация кабины, то все пассажиры в самолете моментально погибнут.

Но даже в герметичном закрытом салоне люди испытают дискомфортные ощущения:

Частые полеты на самолете идут отнюдь не на пользу здоровью. Перепады давления, большое содержание оксида углерода, слишком большое ускорение — все это влияет на сердечно-сосудистую систему. Беременным и больным гипертонией вообще не рекомендуют передвигаться таким способом.

В горах

Самая высокая точка на земле — это вершина горы Эверест. Максимальная точка этой горы достигает более 8 тысяч метров, и это очень высоко.

Инстинктивно человек боится высоты и стремится спуститься пониже. Происходит это не только потому, что с высокого места можно упасть, но и потому, что высота может пагубно и даже фатально влиять на человеческое здоровье.

К свойствам разреженного воздуха невозможно полностью привыкнуть, но можно адаптироваться. Альпинисты, которые поднимаются высоко в горы, годами готовятся к этому. А также знают, что подниматься нужно постепенно, набрав определенную высоту — нужно к ней привыкнуть. Если неподготовленный человек поднимется резко на Эверест или даже гору значительно ниже, то его наверняка подкосит горная болезнь. Для здорового крепкого человека критичная высота от 2,5 км и выше, а для больного или пожилого — от 1 км и выше. Симптомы этой болезни следующие:

Если у человека есть ощущение, что он резко стал счастлив, то это очень нехороший признак. За ним последует сонливость, а если уснуть, то уже не проснешься.

Самое страшное, что горная болезнь может долгое время протекать практически бессимптомно, а потом человек резко теряет сознание. Если ничего не предпринимать и немедленно не спуститься, то человек умрет. Губительнее всего гипоксия или недостаток кислорода для центральной нервной системы.

Лечение разреженным воздухом

Но ведь существует мнение, что горный воздух очень полезен. И это мнение справедливо, более того, существует даже оротерапия – лечение и восстановление разреженным воздухом.

Принцип терапии заключен в помещении человека в капсулу с разреженным воздухом в определенной концентрации.

Эффективна оротерапия в следующих случаях:

Применяется методика в России с 1987 года. Проводиться такое лечение должно исключительно в клинических условиях и под наблюдением врача. Ведь и электрический ток, и радиоактивное излучение в неправильных дозах убивают, а в точно подсчитанных лечат. Разредить воздух в клинических условиях позволяет генератор горного воздуха.

Естественная тяга

Механизм

Основная статья: Сила Архимеда

Плотность ρ <\displaystyle \rho >нагретого воздуха и любого другого газа меньше, чем плотность более холодного, следовательно, давление столба высотой h (p = ρgh) у него меньше. Этот факт приводит к появлению разности давлений внутри и снаружи дымовой трубы или отапливаемого здания; наибольшее разрежение достигается снизу, где высота вышележащих столбов с разной плотностью максимальна: Δp=ρgΔh<\displaystyle \Delta p=\rho g\Delta h>.

В системе вентиляции зданий

Если здание не является герметичным, то за счёт этой разницы давлений возникает поток холодного воздуха, направленный внутрь, а тёплый воздух вытесняется (всплывает) и выходит наружу (могут быть предусмотрены специальные вытяжные вентиляционные каналы). Движущая сила тяги определяется перепадом средних высот входа и удаления воздуха. Так обеспечивается работа вытяжной вентиляции с естественным побуждением.

Если летом в здании работают кондиционеры, то происходит обратный эффект — холодный воздух выходит наружу, а тёплый проникает внутрь.

В современных высотных зданиях с замкнутыми внешними контурами эффект тяги может достигать больших масштабов

Поэтому при конструировании таких зданий уделяют внимание борьбе с этим эффектом. Частично это достигается за счёт принудительной вентиляции, частично за счёт встраивания внутренних перегородок

В случае пожара эффект тяги играет большую роль в распространении дыма.

В дымовых трубах

Аналогичный процесс протекает в печах и котлах. Воздух поступает в топку под колосник или подаётся на горелки. Там происходит горение, в ходе которого образуются горячие дымовые газы. Поверхностями нагрева котла или стенками печи тепловая энергия от них отбирается, иногда также в них проникает окружающий воздух, но на выходе они всё равно обычно гораздо горячее окружающего воздуха (даже если технически возможно охладить их сильнее, от этого обычно отказываются, чтобы предотвратить выпадение в системе едкого и токсичного конденсата). Дымовая труба по своему первоначальному назначению требуется для создания как можно большего столба нагретых газов, который создаёт довольно значительную тягу (тем не менее многие высокие трубы создавались в основном из экологических соображений, для рассредоточивания продуктов сгорания). Газы эвакуируются через устье трубы, где разрежение (с поправкой на гидравлическое сопротивление выхода) равно нулю. Тем не менее, в тракте сужающейся трубы может (обычно если есть устройства принудительной тяги) возникать и зона с избыточным давлением.

В небольших котлах и печах естественная тяга бывает достаточна для преодоления аэродинамического сопротивления всего газовоздушного тракта, и даже требует ограничения. В плохо отрегулированных системах печного отопления зданий иногда засасывается столько холодного воздуха снаружи, что тепла, выделяемого камином, не хватает даже на его нагрев. Для регулировки тяги применяются шиберы, заслонки, а также несложные автоматические устройства, подающие в газоход воздух при слишком большом разрежении — ограничители тяги.

Тяга может стать и недостаточной, что приводит к плохому горению в топке и выходу продуктов сгорания в помещение (наиболее опасен угарный газ). При естественной тяге с этим ничего нельзя сделать, кроме как прочистить дымоход и облегчить доступ воздуха в помещение, откуда он забирается.

Недостатки

Естественная тяга зависит от атмосферных условий: чем выше температура наружного воздуха, тем, как правило, меньше разница плотностей его и газов. Существенно увеличить её напор можно, только значительно увеличив высоту трубы, что конструктивно сложно и дорого, а для паровозов невозможно по транспортным габаритам; чтобы избежать аэродинамических сопротивлений, требуется делать широкие газоходы с малой скоростью газов. При таких скоростях дымоходы могут легко загрязниться золой, что опять же снижает тягу.

Для увеличения тяги без применения механических устройств можно установить на устье трубы или вентиляционного канала дефлектор, преобразующий в разрежение энергию обтекающего его ветра. Он может обеспечить естественную вентиляцию даже без перепада температур. Но когда нет ветра, дефлектор не работает, к тому же установка дефлекторов и зонтов на трубах отопительного оборудования в России была запрещена до г.. На выходе можно также использовать диффузор. Однако для устройств с высокофорсированным горением экономически оправдано создание принудительной тяги при помощи дымососов.

Первая топка печи и проверка тяги

После того как была сложена печь, нужно сделать две вещи: дать ей просохнуть и определить качество тяги. Для просушки печи должна пройти неделя. На этот период оставляют открытыми все дверцы, поддувало печи. Можно жечь бумагу и щепки в небольшом количестве. Если не дать ей качественно высохнуть, возможно, растрескивание материала в дальнейшем.

Чтобы узнать, сколько тепла даст печь, проводят проверку тяги. Она зависит от:

Пробные топки проводят не спеша. Сначала всегда жгут бумагу и щепки, а после уже поджигают дрова. Может возникнуть задымление помещения. Это свидетельствует о не очень хорошей тяге. Иногда проблему решает сжигание в дымоходе бумаги или щепок.

Ремонт и обслуживание впускных коллекторов

Современный впускной коллектор — деталь сложная. Случаются с ней и поломки. Рассмотрим типичные.

Нарушения герметичности

Это первое, чем «болеют» системы впуска, впрочем как и многие другие узлы автомобиля. Вибрации, перепады влажности, давления и температур сказываются на резиновых (паранитовых и др.) уплотнениях, которых в сложных системах впуска достаточно много. Возможно дополнительное попадание воздуха в смесь, так называемый «подсос».

Подсос воздуха во впускном коллекторе может значительно повлиять на динамические показатели двигателя в целом. После восстановления герметичности работа двигателя нормализуется.

Прокладки впускного и выпускного коллекторов ВАЗ 2106

Загрязнение впускного коллектора

Впускной тракт время от времени необходимо проверять на предмет налета на стенках. Подобная проблема может довольно сильно повлиять на динамику автомобиля. Особенно часто засоряется коллектор на двигателях с системой рециркуляции выхлопных газов. В таких случаях необходимо произвести разборку и чистку устройства специальным составом.

Отложения на стенках элементов впускных коллекторов

Деформации и механические повреждения корпуса

Для производства коллекторов широко используют пластик и алюминий, а эти материалы, как известно, могут деформироваться из-за воздействия высоких температур. Пластик со временем трескается и рассыхается. Алюминиевые коллекторы вследствие вибраций могут лопнуть. Элементы с сильно нарушенной геометрией подлежат замене. Алюминиевые детали можно заварить аргонодуговой сваркой.

Повышенная температура воздуха в впускном коллекторе

Причинами подобной проблемы могут быть:

Решением является проверка узлов системы охлаждения и диагностика электронных систем.

Хлопки во впускном коллекторе

Во время воспламенения топлива в цилиндрах двигателя должны соблюдаться условия герметичности (оба клапана должны быть плотно закрыты). При условии воспламенения топлива с открытым или слегка приоткрытым впускным клапаном топливно-воздушная смесь может воспламеняться в самом коллекторе, в результате чего слышны характерные «хлопки». Такие поломки довольно опасны — они могут привести к значительным повреждениям.

Причинами неисправности могут быть:

В подобных случаях необходимо провести комплексную диагностику двигателя для выявления причин хлопков.

Рассмотрим процедуру замены прокладки впускного коллектора на примере двигателя Шевролет Авео 2017 г.

1. До начала работ обесточить бортсеть автомобиля, сняв отрицательную клемму аккумулятора.

2. Демонтировать рычаги стеклоочистителей (необходимо только в случае с конкретным двигателем).

3. Снять пластиковые фиксаторы защелки 1 и винты 2, после чего удалить решетку воздухозаборника 3.

4. Выполнить опорожнение системы охлаждения, выкрутив сливную пробку радиатора 4.

5. Снять воздухопровод воздушного фильтра 5, открутив винты хомутов 6.

6. Снять трубку принудительной вентиляции картера 7.

7. Отсоединить коммуникации дросселя 8-11, снять сам дроссель 12, открутив винты 13.

8. Отсоединить трубку усилителя тормозов 14.

9. Выкрутить винты 16,17 кронштейна коллектора, демонтировать кронштейн 15.

10. Снять направляющую топливной форсунки, отсоединить шланг охлаждения дросселя 19, открутить болты коллектора 18.

11. Отодвинуть коллектор 20 в сторону, аккуратно снять прокладку 21.

12. Очистить и обезжирить посадочные места для новой прокладки, установить ее.

13. Собрать узлы впускной системы в обратном порядке разборки.

Обращайте внимание на порядок и силу утяжки ремонтируемых узлов. Затягивайте резьбовые соединения постепенно в порядке от центра к краю детали, либо крест-накрест

Правильная работа впускного коллектора гарантирует длительную эксплуатацию двигателя. При минимальных знаниях и наборе необходимых инструментов текущее обслуживание или мелкий ремонт возможно произвести самостоятельно. Со сложными деталями и электроникой лучше обратиться в сервисный центр.

От компании Keddy

Шведские инженеры славятся свое способностью работать с чугуном. Топки Кедди отличает качество используемого чугуна в первую очередь. Технологии его производства и обработки засекречены. Уже очень давно они освоили тонкости работы с этим материалом. По этой причине каждое их изделие отличает:

сниженный расход топлива. Температура будет поддерживаться в помещении долгое время без необходимости часто подкладывать топливо:

долговечность. Любое изделие выдержит не один год работы, гарантия до 10-ти лет.

Что такое разреженный воздух? Его свойства и принципы

Плотность воздуха неодинакова. Там, где она меньше, воздух разреженный. Давайте узнаем, что значит разреженный воздух и какими особенностями он характеризуется.

Газовая оболочка Земли

Воздух — неосязаемая, но крайне важная составляющая нашей планеты. Он участвует в процессе обмена энергии, поддерживая все жизненные функции организмов. Он способствует передаче звуков, препятствует переохлаждению Земли и защищает её от чрезмерного влияния солнечной радиации.

Воздух — это внешняя оболочка планеты, называемая атмосферой. Он состоит из множества газов: неона, аргона, водорода, метана, гелия, криптона и т. д. Основная доля приходится на кислород и азот, которые составляют от 98% до 99% воздуха.

Соотношение газов и их количество может изменяться. Так, из-за выхлопов машин и выбросов заводов городской воздух больше насыщен углекислым газом. В лесах, на местности, где нет производств, увеличивается количество кислорода. А вот в районе пастбищ растет доля метана, который выделяют коровы в процессе пищеварения.

Плотность воздуха

На плотность газовой оболочки влияет много факторов, в разных уголках планеты и на разных высотах она отличается. Воздух с небольшой плотностью – это разреженный воздух (от слова «редкий»). Чем он реже, тем дальше его молекулы находятся друг от друга.

Плотность показывает, сколько воздуха находится в одном кубическом метре объема. В качестве стандарта этой величины выбрано значение 1,293 килограмм на кубический метр при нормальных условиях и сухом воздухе.

В физической науке принято различать плотность удельную и массовую. Удельная определяет, сколько весит воздух в одном кубическом метре. Она зависит от географической широты и иннерции от вращения планеты. Массовая определяется исходя из барометрического давления, абсолютной температуры и удельной газовой постоянной.

Главные закономерности возникновения и принципы разреженного воздуха описаны законом Гей-Люссака и Бойля-Мариотта. Согласно им, чем больше температура и ниже давление, тем воздух более редкий. Вместе с этим, важна и его влажность: с её возрастанием плотность уменьшается.

Разреженный воздух и высота

Сила притяжения Земли, как магнит, притягивает все доступные ей тела к себе. Поэтому мы ходим, а не хаотично витаем в пространстве. Поэтому молекул вещества собирается больше именно внизу, а значит, его плотность и давление тоже выше у земной поверхности. Чем дальше от неё, тем эти показатели меньше.

Вы замечали, что с подъемом на большие высоты, например в горах, дышать становится тяжелее? Все из-за того, что там разреженный воздух. С высотой общее содержание кислорода в одном литре воздуха становится меньше. Он не насыщает кровь должным образом, и мы испытываем трудности в дыхании.

Высоты горы Эверест — 8488 метров. На её вершине плотность воздуха составляет треть от стандартной плотности на уровне моря. Заметить изменения человек может уже на высоте от 1500 до 2500 метров. Дальше изменение плотности и давления чувствуется острее и уже представляет потенциальный риск для здоровья.

Наиболее разряженный воздух характерен для экзосферы – внешнего слоя атмосферы. Она начинается с высоты 500-1000 километров над земной поверхностью. Она плавно переходит в открытый космос, где пространство приближено к состоянию вакуума. Давление и плотность газа в космосе очень низкие.

Вертолет и разреженный воздух

От плотности воздуха зависит очень многое. Например, она определяет «потолок» для подъема над земной поверхностью. Для человека он составляет десять тысяч метров. Но чтобы подняться так высоко, необходима длительная подготовка.

У летательных аппаратов тоже есть свой предел. У вертолетов он составляет примерно 6 тысяч метров. Гораздо меньше, чем у самолетов. Все объясняется особенностями конструкции и принципами работы этой «птички».

Подъемную силу вертолет приобретает при помощи винтов. Они вертятся, разделяя воздух на два потока: над ними и под ними. В верхней части воздух движется по направлению винтов, в нижней части – против. Таким образом, плотность под крылом аппарата становится больше, чем над ним. Вертолет словно опирается на воздух под собой и взлетает.

Разреженный воздух не позволяет создать нужного давления. В таких условиях потребуется сильно увеличить мощность двигателя и скорость движения винтов, что не выдержат сами материалы. Как правило, вертолеты летают в более плотном воздухе на высотах 3-4 тысячи метров. Лишь однажды пилот Жан Буле поднял свою машину на 12,5 тысяч метров, правда, при этом загорелся двигатель.

От группы МЕТА

Целых четыре варианта топок для каминов выпускает компания МЕТА:

Источник