Cours 2. Perte de pression dans les conduits d'air

Plan de cours. Débits d'air massiques et volumétriques. La loi de Bernoulli. Perte de charge dans les conduits d'air horizontaux et verticaux : coefficient de résistance hydraulique, coefficient dynamique, nombre de Reynolds. Pertes de charge dans les coudes, résistances locales, pour accélération du mélange poussière-air. Perte de charge dans un réseau haute pression. Puissance du système de transport pneumatique.

2. Paramètres pneumatiques du débit d'air

2.1. Possibilités débit d'air

Sous l'action d'un ventilateur, un flux d'air se crée dans la canalisation. Les paramètres importants du débit d'air sont sa vitesse, sa pression, sa densité, sa masse et son volume de débit d'air. Débit d'air volumétrique Q, m 3 /s et masse M, kg/s, sont interconnectés comme suit :

;
, (3)

Où F– section transversale du tuyau, m2 ;

v– vitesse du flux d'air dans une section donnée, m/s ;

ρ – densité de l'air, kg/m3.

La pression dans le flux d'air se distingue entre statique, dynamique et totale.

Pression statique R. St Il est d'usage de faire référence à la pression des particules d'air en mouvement les unes sur les autres et sur les parois du pipeline. La pression statique reflète l'énergie potentielle du flux d'air dans la section de la canalisation dans laquelle elle est mesurée.

Pression dynamique débit d'air R. dingue, Pa, caractérise son énergie cinétique dans la section de la canalisation où elle est mesurée :

.

Pression totale le débit d'air détermine toute son énergie et est égal à la somme des pressions statiques et dynamiques mesurées dans la même section de canalisation, Pa :

R. = R. St + R. d .

La pression peut être mesurée soit à partir du vide absolu, soit par rapport à la pression atmosphérique. Si la pression est mesurée à partir de zéro ( vide absolu), alors on l’appelle absolu R.. Si la pression est mesurée par rapport à la pression atmosphérique, ce sera une pression relative N.

N = N St + R. d .

La pression atmosphérique est égale à la différence entre les pressions totales absolue et relative.

R. ATM = R. – N.

La pression atmosphérique est mesurée en Pa (N/m2), en mm de colonne d'eau ou en mm de colonne de mercure :

1 mm d'eau. Art. = 9,81 Pa ; 1 mmHg Art. = 133,322 Pa. État normal l'air atmosphérique correspond aux conditions suivantes : pression 101325 Pa (760 mm Hg) et température 273 K.

Densité de l'air est la masse par unité de volume d’air. Selon l'équation de Clayperon, la densité de l'air pur à une température de 20ºС

kg/m3.

Où R.– constante des gaz, égale à 286,7 J/(kg  K) pour l'air ; T– température sur l’échelle Kelvin.

L'équation de Bernoulli. Selon la condition de continuité du flux d'air, le débit d'air est constant pour toute section de canalisation. Pour les sections 1, 2 et 3 (Fig. 6), cette condition peut s'écrire comme suit :

;

Lorsque la pression de l'air change dans une plage allant jusqu'à 5 000 Pa, sa densité reste presque constante. À cause de cela

;

Q1 = Q2 = Q3.

Le changement de pression du débit d'air le long du tuyau obéit à la loi de Bernoulli. Pour les sections 1, 2 on peut écrire

où  r 1.2 – perte de pression causée par la résistance de l'écoulement contre les parois du tuyau dans la zone située entre les sections 1 et 2, Pa.

Avec une diminution de la section transversale 2 du tuyau, la vitesse de l'air dans cette section augmentera, de sorte que le débit volumique restera inchangé. Mais avec l'augmentation v 2 la pression dynamique du flux va augmenter. Pour que l’égalité (5) soit satisfaite, pression statique devrait baisser exactement autant que la pression dynamique augmente.

À mesure que la section transversale augmente, la pression dynamique dans la section transversale diminuera et la pression statique augmentera exactement du même montant. La pression totale dans la section restera inchangée.

2.2. Perte de pression dans un conduit horizontal

Perte de pression de friction le débit poussière-air dans un conduit d'air direct, compte tenu de la concentration du mélange, est déterminé par la formule de Darcy-Weisbach, Pa

, (6)

Où je– longueur de la section droite du pipeline, m ;

 - coefficient de résistance hydraulique (frottement) ;

d

r dingue– pression dynamique, calculée à partir de la vitesse moyenne de l'air et de sa densité, Pa ;

À– coefficient complexe ; pour les pistes avec des virages fréquents À= 1,4 ; pour les itinéraires droits avec un petit nombre de virages
, Où d– diamètre du pipeline, m;

À tm– coefficient tenant compte du type de matière transportée dont les valeurs sont données ci-dessous :

Coefficient de résistance hydraulique  dans les calculs techniques est déterminé par la formule A.D. Altshulya

, (7)

Où À euh– rugosité de surface équivalente absolue, K e = (0,0001... 0,00015) m ;

d– diamètre intérieur du tuyau, m ;

R.e– Numéro de Reynolds.

Nombre de Reynolds pour l'air

, (8)

Où v– vitesse moyenne de l'air dans la conduite, m/s ;

d– diamètre du tuyau, m ;

 - densité de l'air, kg/m3 ;

 1 – coefficient de viscosité dynamique, Ns/m 2 ;

Valeur du coefficient dynamique la viscosité de l'air est déterminée à l'aide de la formule Millikan, Ns/m2

 1 = 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 t, (9)

Où t– température de l'air, С.

À t= 16 С  1 = 17,11845  10 -6 + 49,3443  10 -9 16 =17,910 -6.

2.3. Perte de pression dans un conduit vertical

Perte de pression lors du déplacement du mélange d'air dans une canalisation verticale, Pa :

, (10)

Où  - la densité de l'air,  = 1,2 kg/m3 ;

g = 9,81 m/s 2 ;

h– hauteur de levage du matériel transporté, m.

Lors du calcul des systèmes d'aspiration dans lesquels la concentration du mélange d'air   Valeur de 0,2 kg/kg  r sous pris en compte uniquement lorsque  h 10 m. Pour canalisation inclinée  h = je péché, où je– longueur de la section inclinée, m ;  est l'angle d'inclinaison du pipeline.

2.4. Perte de pression dans les robinets

Selon l'orientation de la sortie (rotation du conduit d'air selon un certain angle) dans l'espace, on distingue deux types de sorties : verticales et horizontales.

Courbes verticales désigné par les premières lettres des mots qui répondent aux questions selon le schéma : à partir de quel pipeline, où et dans quel pipeline le mélange d'air est-il envoyé. On distingue les branches suivantes :

– G-VV – le matériau transporté se déplace de la section horizontale vers le haut jusqu'à la section verticale du pipeline ;

– G-NV – le même de la section horizontale jusqu'à la section verticale ;

– VV-G – le même de la verticale à l'horizontale ;

– VN-G – le même de la verticale vers l'horizontale.

Courbes horizontales Il n'existe qu'un seul type G-G.

Dans la pratique des calculs techniques, la perte de charge dans une sortie de réseau est déterminée à l'aide des formules suivantes.

Aux valeurs de concentration de consommation   0,2kg/kg

Où
- la somme des coefficients de résistance locale des branches de la branche (tableau 3) à R./ d= 2, où R.– rayon de rotation de l'axe médian de la sortie ; d– le diamètre du pipeline ; pression dynamique du flux d'air.

Aux valeurs   0,2 kg/kg

Où
- la somme des coefficients conditionnels prenant en compte les pertes de charge dues à la rotation et à l'accélération du matériau derrière la sortie.

Valeurs  à propos des conversions trouvé par la taille des tableaux  T(Tableau 4) prenant en compte le coefficient pour l'angle de rotation À n

 à propos des conversions =  T À n . (13)

Facteurs de correction À n prise en fonction de l'angle de rotation des virages  :

À n

Tableau 3

Coefficients de résistance locale des branches  Ôà R./ d = 2

Conception de succursale	Angle de rotation, 
Coudes, pliés, emboutis, soudés à partir de 5 maillons et 2 coupelles

Pression de service dans le système de chauffage - le paramètre le plus important, dont dépend le fonctionnement de l’ensemble du réseau. Les écarts dans un sens ou dans l'autre par rapport aux valeurs fournies par le projet réduisent non seulement l'efficacité du circuit de chauffage, mais affectent également de manière significative le fonctionnement de l'équipement et, dans des cas particuliers, peuvent même provoquer sa panne.

Bien entendu, une certaine perte de charge dans le système de chauffage est déterminée par le principe de sa conception, à savoir la différence de pression dans les canalisations d'alimentation et de retour. Mais si les pics sont plus importants, des mesures immédiates doivent être prises.

Problèmes de terminologie

La pression du réseau est divisée en deux composantes :

1. Pression statique. Ce composant dépend de la hauteur de la colonne d'eau ou d'un autre liquide de refroidissement dans le tuyau ou le récipient. Une pression statique existe même si le fluide de travail est au repos.
2. Pression dynamique. Représente la force qui agit sur surfaces internes systèmes pendant le mouvement de l’eau ou d’un autre milieu.

La notion de pression maximale de fonctionnement est distinguée. Il s'agit de la valeur maximale autorisée, dont le dépassement peut entraîner la destruction d'éléments individuels du réseau.

Quelle pression dans le système doit être considérée comme optimale ?

Lors de la conception du chauffage, la pression du liquide de refroidissement dans le système est calculée en fonction du nombre d'étages du bâtiment, de la longueur totale des canalisations et du nombre de radiateurs. En règle générale, pour les maisons privées et les chalets valeurs optimales La pression moyenne dans le circuit de chauffage est comprise entre 1,5 et 2 ATM.

Pour immeubles d'habitation jusqu'à cinq étages, connectés à un système de chauffage central, la pression du réseau est maintenue à 2-4 atm. Pour les bâtiments de neuf et dix étages, une pression de 5 à 7 atm est considérée comme normale et dans les bâtiments plus élevés de 7 à 10 atm. La pression maximale est enregistrée dans les conduites de chauffage à travers lesquelles le liquide de refroidissement est transporté des chaufferies aux consommateurs. Ici, il atteint 12 atm.

Pour les consommateurs situés à différentes hauteurs et à différentes distances de la chaufferie, la pression dans le réseau doit être ajustée. Pour la réduire, des régulateurs de pression sont utilisés et pour l'augmenter, des stations de pompage sont utilisées. Cependant, il faut tenir compte du fait qu'un régulateur défectueux peut provoquer une augmentation de la pression à zones séparées systèmes. Dans certains cas, lorsque la température baisse, ces dispositifs peuvent fermer complètement les vannes d'arrêt de la canalisation d'alimentation provenant de la chaufferie.

A éviter situations similaires Les réglages du régulateur sont ajustés de manière à ce que chevauchement complet les valves étaient impossibles.

Systèmes de chauffage autonomes

En l'absence de chauffage centralisé, des systèmes de chauffage autonomes sont installés dans les maisons, dans lesquelles le liquide de refroidissement est chauffé par une chaudière individuelle. faible puissance. Si le système communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un vase d'expansion et que le liquide de refroidissement y circule par convection naturelle, il est dit ouvert. S'il n'y a pas de communication avec l'atmosphère et que le fluide de travail circule grâce à la pompe, le système est dit fermé. Comme déjà mentionné, pour le fonctionnement normal de tels systèmes, la pression de l'eau doit être d'environ 1,5 à 2 ATM. Ce faible chiffre est dû à la longueur relativement courte des canalisations, ainsi qu'au petit nombre d'instruments et de raccords, ce qui entraîne une résistance hydraulique relativement faible. De plus, en raison de la faible hauteur de ces maisons, la pression statique dans les parties inférieures du circuit dépasse rarement 0,5 atm.

Au stade du lancement du système autonome, il est rempli de liquide de refroidissement froid, maintenant une pression minimale dans les systèmes de chauffage fermés de 1,5 ATM. Il n'est pas nécessaire de tirer la sonnette d'alarme si, quelque temps après le remplissage, la pression dans le circuit chute. Dans ce cas, les pertes de pression sont causées par la libération de l'air de l'eau, qui s'y est dissous lors du remplissage des canalisations. Le circuit doit être purgé et entièrement rempli de liquide de refroidissement en ramenant sa pression à 1,5 atm.

Après avoir chauffé le liquide de refroidissement dans le système de chauffage, sa pression augmentera légèrement pour atteindre les valeurs de fonctionnement calculées.

Précautions

Depuis lors de la conception systèmes autonomes Dans les systèmes de chauffage, afin d'économiser de l'argent, une petite marge de sécurité est prévue ; même une petite surpression jusqu'à 3 atm peut provoquer une dépressurisation des éléments individuels ou de leurs connexions. Afin de lisser les chutes de pression dues à un fonctionnement instable de la pompe ou à des changements de température du liquide de refroidissement, un vase d'expansion est installé dans un système de chauffage fermé. Contrairement à un dispositif similaire dans un système de type ouvert, il ne communique pas avec l'atmosphère. Un ou plusieurs de ses murs sont constitués de matériau élastique, grâce à quoi le réservoir agit comme un amortisseur lors de coups de bélier ou de coups de bélier.

La présence d'un vase d'expansion ne garantit pas toujours que la pression est maintenue dans des limites optimales. Dans certains cas, elle peut dépasser les valeurs maximales admissibles :

• si la capacité du vase d'expansion est mal sélectionnée ;
• en cas de dysfonctionnement de la pompe de circulation ;
• lorsque le liquide de refroidissement surchauffe, conséquence de dysfonctionnements dans le fonctionnement de l'automatisation de la chaudière ;
• en raison d'une ouverture incomplète des vannes d'arrêt après des travaux de réparation ou d'entretien ;
• en raison de l'apparition d'un sas (ce phénomène peut provoquer à la fois une augmentation de pression et une baisse) ;
• en diminuant bande passante filtre à impuretés en raison d'un colmatage excessif.

Par conséquent, afin d'éviter les situations d'urgence lors de l'installation systèmes de chauffage type fermé Il est obligatoire d'installer une soupape de sécurité qui libérera l'excès de liquide de refroidissement si la pression admissible est dépassée.

Que faire si la pression dans le système de chauffage chute

Lors du fonctionnement de systèmes de chauffage autonomes, les situations d'urgence les plus courantes sont celles dans lesquelles la pression diminue progressivement ou fortement. Ils peuvent être causés par deux raisons :

• dépressurisation des éléments du système ou de leurs connexions ;
• problèmes avec la chaudière.

Dans le premier cas, il convient de localiser la fuite et de rétablir son étanchéité. Vous pouvez le faire de deux manières :

1. Inspection visuelle. Cette méthode est utilisée dans les cas où le circuit de chauffage est posé de manière ouverte (à ne pas confondre avec un système de type ouvert), c'est-à-dire que toutes ses canalisations, raccords et appareils sont visibles. Tout d'abord, inspectez soigneusement le sol sous les tuyaux et les radiateurs, en essayant de détecter les flaques d'eau ou leurs traces. De plus, l'emplacement de la fuite peut être identifié par des traces de corrosion : des stries rouillées caractéristiques se forment sur les radiateurs ou au niveau des joints des éléments du système lorsque le joint est brisé.
2. Utiliser un équipement spécial. Si une inspection visuelle des radiateurs ne donne rien et que les tuyaux sont posés de manière cachée et ne peut pas être examiné, vous devriez demander l'aide de spécialistes.
   et lieu équipement spécial, qui permettra de détecter une fuite et de la réparer si le propriétaire n'est pas en mesure de le faire lui-même. La localisation du point de dépressurisation est assez simple : l'eau est évacuée du circuit de chauffage (dans de tels cas, une vanne de vidange est installée au point le plus bas du circuit lors de la phase d'installation), puis de l'air y est pompé à l'aide d'un compresseur. L’emplacement de la fuite est déterminé par le son caractéristique émis par l’air qui s’échappe. Avant de démarrer le compresseur, la chaudière et les radiateurs doivent être isolés à l'aide de vannes d'arrêt.

Si la zone à problème est l'un des joints, il est en outre scellé avec du câble ou du ruban FUM, puis serré. Le pipeline éclaté est découpé et un nouveau est soudé à sa place. Les unités qui ne peuvent pas être réparées sont simplement remplacées.

Si l'étanchéité des canalisations et d'autres éléments ne fait aucun doute et que la pression dans un système de chauffage fermé continue de baisser, vous devez rechercher les raisons de ce phénomène dans la chaudière. Vous ne devez pas effectuer de diagnostic vous-même ; c'est le travail d'un spécialiste ayant la formation appropriée. Le plus souvent, les défauts suivants sont constatés dans la chaudière :

• l'apparition de microfissures dans l'échangeur de chaleur dues à des coups de bélier ;
• défaut d'usine;
• défaillance de la vanne d'appoint.

Une raison très courante pour laquelle la pression dans le système chute est une sélection incorrecte de la capacité du vase d'expansion.

Même si la section précédente indiquait que cela pouvait entraîner une augmentation de la pression, il n’y a ici aucune contradiction. Lorsque la pression dans le système de chauffage augmente, cela déclenche soupape de sécurité. Dans ce cas, le liquide de refroidissement s'évacue et son volume dans le circuit diminue. En conséquence, la pression diminuera avec le temps.

Contrôle de pression

Pour le contrôle visuel de la pression dans le réseau de chauffage, des manomètres à cadran avec tube Bredan sont le plus souvent utilisés. Contrairement aux instruments numériques, ces manomètres ne nécessitent pas d’alimentation électrique. DANS systèmes automatisés utiliser des capteurs de contact électrique. Une vanne à trois voies doit être installée à la sortie de l'appareil de contrôle et de mesure. Il permet d'isoler le manomètre du réseau lors d'une maintenance ou d'une réparation, et sert également à retirer un sas ou à remettre l'appareil à zéro.

Les instructions et règles régissant le fonctionnement des systèmes de chauffage, tant autonomes que centralisés, recommandent d'installer des manomètres aux points suivants :

1. Avant l'installation de la chaudière (ou chaudière) et à la sortie de celle-ci. A ce stade, la pression dans la chaudière est déterminée.
2. Avant et après la pompe de circulation.
3. A l’entrée du réseau de chauffage dans un bâtiment ou une structure.
4. Avant et après le régulateur de pression.
5. A l'entrée et à la sortie du filtre nettoyage grossier(collecteur de boue) pour contrôler le niveau de sa contamination.

Tous les instruments de contrôle et de mesure doivent faire l'objet de vérifications régulières pour confirmer l'exactitude des mesures qu'ils effectuent.

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Quelle valeur de pression est considérée comme normale ?

La pression dans un système de chauffage fonctionnant de manière autonome d'une maison privée doit être de 1,5 à 2 atmosphères. Dans les maisons raccordées à un réseau de chauffage centralisé, cette valeur dépend du nombre d'étages du bâtiment. Dans les bâtiments de faible hauteur, la pression dans le système de chauffage est de l'ordre de 2 à 4 atmosphères. Dans les bâtiments de neuf étages, ce chiffre est de 5 à 7 atmosphères. Pour les systèmes de chauffage des immeubles de grande hauteur, la valeur de pression optimale est considérée comme étant comprise entre 7 et 10 atmosphères. Dans la conduite de chauffage souterraine allant de la centrale thermique aux points de consommation de chaleur, le liquide de refroidissement est fourni sous une pression de 12 atm.

Pour réduire la pression eau chaude Des régulateurs de pression sont utilisés aux étages inférieurs des immeubles d'habitation. L'équipement de pompage permet d'augmenter la pression du liquide de refroidissement aux étages supérieurs.

Influence de la température du liquide de refroidissement

Une fois l'installation terminée équipement de chauffage dans une maison privée, ils commencent à pomper du liquide de refroidissement dans le système. Dans le même temps, la pression minimale possible est créée dans le réseau, égale à 1,5 atm. Cette valeur augmentera à mesure que le liquide de refroidissement se réchauffe, car il se dilate conformément aux lois de la physique. En modifiant la température du liquide de refroidissement, vous pouvez régler la pression dans le réseau de chaleur.

Vous pouvez automatiser le contrôle de la pression de fonctionnement dans le système de chauffage en installant des vases d'expansion qui empêchent une augmentation excessive de la pression. Ces appareils entrent en service lorsqu'un niveau de pression de 2 atm est atteint. L'excès de liquide de refroidissement chauffé est éliminé par des vases d'expansion, grâce à quoi la pression est maintenue à le bon niveau. Il peut arriver que la capacité du vase d’expansion ne soit pas suffisante pour récupérer l’excès d’eau. Dans le même temps, la pression dans le système approche du niveau critique, qui se situe au niveau de 3 ATM. La situation est sauvée par une soupape de sécurité, qui vous permet de maintenir le système de chauffage intact en le libérant de l'excès de volume de liquide de refroidissement.

À circulation naturelle Le liquide de refroidissement crée une pression statique dans le système de chauffage, mesurée à 1 atmosphère pour 10 mètres de hauteur de colonne d'eau. Lors de l'installation de pompes de circulation, la valeur de pression dynamique est ajoutée à l'indicateur statique, indiquant la force avec laquelle le liquide de refroidissement en mouvement forcé appuie sur les parois de la canalisation. La pression maximale dans le système de chauffage autonome est fixée en tenant compte des caractéristiques de l'équipement de chauffage utilisé lors de l'installation. Par exemple, en choisissant piles en fonte Il faut tenir compte du fait qu'ils sont conçus pour fonctionner à une pression ne dépassant pas 0,6 MPa.

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Types de pression

Pour comprendre pourquoi il y a de la pression dans le système de chauffage, rappelons-nous le cours de physique et déterminons quelle est la pression dans le système de chauffage. Il s'agit essentiellement de l'effet du liquide sur les parois internes des éléments du système.

En même temps pression de travail dans un système de chauffage - est la pression qui permet au système de fonctionner lorsque l'appareil de chauffage et la pompe sont allumés. Il convient de noter que cette valeur est la somme de : la pression statique dans le système de chauffage exercée par la colonne de liquide de refroidissement et la pression dynamique qui se produit lors du fonctionnement de la pompe de circulation.

Dans ce cas, la pression de travail est la valeur qui fournit travail normal tous les composants du système (pompe, chauffage, vase d'expansion), c'est-à-dire une pression optimale dans le système de chauffage. Il convient de noter que tous les types de radiateurs ne sont pas capables de résister à la pression maximale du système de chauffage. Les plus «résistants» sont les radiateurs bimétalliques (c'est-à-dire constitués de deux composants - par exemple, le cuivre et l'acier).

Mais les radiateurs monométalliques ne fonctionnent pleinement qu'à un niveau de pression optimal, dont le dépassement peut avoir un effet extrêmement négatif et la pression de fonctionnement maximale du système de chauffage entraînera des difficultés. De plus, ce type de radiateur résiste extrêmement mal aux chocs hydrauliques qui surviennent parfois dans le système (forte augmentation brutale de la pression). De tels impacts peuvent endommager considérablement non seulement les radiateurs, mais également d'autres éléments du système de chauffage. Dans la plupart des cas, la cause des coups de bélier est une simple négligence et inattention du personnel d'exploitation. Même si vous avez installé le système vous-même, cela n'exclut pas l'apparition de tels défauts.

À essai Le système de chauffage doit être testé de la même manière que la pression de l'eau dans le système de chauffage. Autrement dit, le système démarre avec une pression qui dépasse d'environ 1,5 fois la pression de fonctionnement normale.

Cela vous permet non seulement de vérifier la qualité des radiateurs, mais également de détecter des fuites mineures et des défauts du système (le cas échéant). Cette méthode simple vous permet de résoudre certains problèmes avant de commencer saison de chauffage, déterminant la pression minimale dans le système de chauffage.

En majorité bâtiments à plusieurs étages le niveau de pression est assez élevé. Et effectuer de tels contrôles est une nécessité importante, qui vous permet de surveiller le fonctionnement du système. Il est à noter que réduire la pression à un niveau légèrement inférieur au niveau de travail peut entraîner de graves dommages. Peu de gens le savent, mais dans les bâtiments à plusieurs étages, la pression du liquide de refroidissement dans le système de chauffage peut atteindre 16 atmosphères et plus.

Impact sur le système par pression

Il y en a deux options possibles vérifier la fonctionnalité du système de chauffage par pression. Dans le premier cas, le contrôle s'effectue dans des sections distinctes. Bien sûr, il s'agit d'un processus plus laborieux et plus long, mais en même temps, il vous permet d'examiner plus en profondeur l'intégrité de la section du système et la pression dans les tuyaux de chauffage. De plus, si une panne est détectée, il est beaucoup plus facile de la réparer - après tout, la zone est déjà bloquée. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de perdre du temps à déterminer l'emplacement d'un défaut dans l'ensemble du système, ce que le capteur de pression du système de chauffage ne vous montrera pas.

La deuxième méthode consiste précisément à vérifier l’ensemble du système en même temps. Le seul avantage de cette méthode est peut-être qu’elle est plus à court terme réaliser le test.

Quel que soit le principe de test choisi, il suit un schéma unique.

• L'air est évacué du système (ou d'un segment distinct de celui-ci).
• la pression admissible dans le système de chauffage est fournie, qui est 1,5 fois supérieure à celle de travail.

Une fois le test de pression terminé, le système est soumis à un autre test d'étanchéité. Elle se déroule en deux étapes. Tout d'abord, le système est rempli de liquide de refroidissement froid. Ensuite, l'élément chauffant est connecté et le système est rempli de liquide de refroidissement chaud. Bien entendu, le test est considéré comme réussi si aucune fuite ne se produit. En cas de panne, des réparations sont effectuées. Ce n'est qu'après cela que nous pourrons affirmer avec certitude que le système est entièrement prêt pour la saison de chauffage et que la pression requise dans les conduites de chauffage est respectée.

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Informations introductives sur le sujet

Tout d'abord, nous proposons de réfléchir à pourquoi créer dans des pipelines surpression(au-dessus de la pression atmosphérique) et comment il est mesuré. Commençons par la fin : la quantité de pression de l'eau dans un système de chauffage fermé est généralement affichée dans les unités suivantes :

• 1 bar = 10 m de colonne d'eau ;
• 1 MPa équivaut à 10 Bar ou 100 m d'eau. Art.;
• 1 kgf/cm² – équivaut à 1 atmosphère technique (Atm.) = 0,98 Bar.

Pour référence. Le kilogramme-force par cm² est une mesure souvent utilisée à l'époque soviétique. Sur à l'heure actuelle la pression est généralement mesurée dans des unités métriques plus pratiques - MPa ou Bar.

Schéma de chauffage simplifié pour un manoir de 3 étages

Imaginez ensuite un cottage à trois étages avec une hauteur sous plafond de 3 m, qu'il faut chauffer dans période hivernale. Pour ce faire, des batteries sont installées aux deux étages, reliées à une colonne montante commune provenant de la chaudière, comme indiqué sur le schéma. La pression réelle dans le système de chauffage fermé résultant sera composée de trois éléments :

1. Une colonne d’eau dans un pipeline appuie avec une force égale à sa hauteur. Dans notre exemple, il s'agit de 6 m ou 0,6 Bar (0,06 MPa).
2. La pression créée par la pompe de circulation. Il oblige le liquide de refroidissement à se déplacer à la vitesse requise et à vaincre la résistance de trois forces : la gravité, le frottement du liquide contre les parois des canalisations et les obstacles sous forme de renforts et de raccords (restrictions, tés, virages, etc.).
3. Pression supplémentaire résultant de la dilatation thermique du liquide. La pratique montre que l'eau froide à une température de 10 °C, après chauffage à 100 °C, ajoute environ 5 % de son volume d'origine.

Note. La pression statique de la colonne de liquide varie en fonction du lieu de mesure. Lorsque la pompe est éteinte, le manomètre au point bas du système affichera la valeur maximale - 0,6 bar et en haut - zéro.

Expansion thermique du liquide

Un point très important. Pour fournir la quantité de chaleur requise aux locaux, il est nécessaire de s'assurer température souhaitée l'eau et sa consommation sont deux paramètres principaux du fonctionnement du chauffage de l'eau. La pression qui en résulte n’est qu’une conséquence du fonctionnement du système et non sa cause. Théoriquement, cela peut être n'importe quoi, à condition que les radiateurs et l'installation de la chaudière puissent y résister.

Cela donne naissance à la notion de pression de service dans un système de chauffage : il s'agit de la valeur maximale admissible spécifiée dans documentation techniqueéquipement - chaudière ou batteries. Les documents réglementaires exigent que dans les habitations privées, elle ne dépasse pas 0,3 MPa, bien que certaines unités bon marché ne soient même pas capables de supporter 0,2 MPa.

Pourquoi augmenter la pression ?

La pression dans la conduite d'alimentation est plus élevée que dans ligne de retour. Cette différence caractérise l'efficacité du chauffage comme suit :

1. Une petite différence entre l'alimentation et le retour montre clairement que le liquide de refroidissement surmonte avec succès toutes les résistances et transfère la quantité d'énergie calculée aux locaux.
2. Une chute de pression accrue indique une résistance de section accrue, une diminution de la vitesse d'écoulement et un refroidissement excessif. C'est-à-dire que le débit d'eau et le transfert de chaleur vers les pièces sont insuffisants.

Pour référence. Selon les normes, la différence de pression optimale dans les canalisations d'alimentation et de retour doit être comprise entre 0,05 et 0,1 bar, maximum 0,2 bar. Si les lectures de 2 manomètres installés sur la ligne diffèrent davantage, alors le système n'est pas conçu correctement ou nécessite une réparation (rinçage).

Pour éviter des chutes importantes sur les longues branches d'apport de chaleur avec un grand nombre de batteries équipées de vannes thermostatiques, un régulateur de débit automatique est installé en début de ligne, comme indiqué sur le schéma.

Ainsi, une surpression dans un réseau de chaleur fermé se crée pour les raisons suivantes :

• pour assurer un mouvement forcé du liquide de refroidissement à la vitesse et au débit requis ;
• surveiller l'état du système à l'aide d'un manomètre et le recharger ou le réparer à temps ;
• Le liquide de refroidissement sous pression chauffe plus rapidement et en cas de surchauffe d'urgence, il bout à une température plus élevée.

Nous nous intéressons au deuxième élément de la liste - les lectures du manomètre en tant que caractéristiques de l'état de fonctionnement et des performances du système de chauffage. Ce sont eux qui intéressent les propriétaires et les propriétaires d'appartements impliqués dans en libre service communications et équipements domestiques.

Pression dans les canalisations des immeubles d'habitation

D'après le contenu des sections précédentes, il apparaît clairement que la quantité de chauffage dans les canalisations de chauffage central des immeubles de grande hauteur dépend de l'étage sur lequel se trouve l'appartement. La situation est la suivante : si les habitants des deux premiers étages peuvent s'orienter grossièrement à l'aide d'un manomètre installé dans le chauffage du sous-sol, alors la pression réelle dans les logements restants reste inconnue, puisqu'elle baisse à chaque mètre de montée d'eau.

Note. Dans les immeubles neufs avec distribution de chauffage appartement par appartement à partir d'une colonne montante commune, où sont équipés des unités étage par étage points de chauffe, vous pouvez contrôler la pression du liquide de refroidissement à l'entrée de chaque appartement.

De plus, connaître le niveau de pression dans un réseau centralisé n'a aucune utilité pratique, puisque le propriétaire ne peut pas l'influencer. Bien que certains soutiennent ceci : si la pression dans la conduite a baissé, cela signifie que moins de chaleur est fournie, ce qui est une erreur. Un exemple simple : fermez le robinet de retour au sous-sol et vous verrez un saut dans l'aiguille du manomètre, mais en même temps le mouvement de l'eau s'arrêtera et l'apport d'énergie thermique s'arrêtera.

Voici à quoi ressemble le point de chauffage à l'entrée

Parlons maintenant spécifiquement des chiffres. Les diamètres des réseaux de distribution de chaleur et la puissance des pompes alimentées depuis la chaufferie sont calculés de manière à assurer la montée quantité requise liquide de refroidissement jusqu'à dernier étage. Cela signifie qu'à l'entrée d'un immeuble à plusieurs étages, la pression de service dans le système de chauffage sera :

• dans d'anciens immeubles de cinq étages, où ils se réunissent encore aujourd'hui radiateurs en fonte, - pas plus de 7 Bar ;
• dans les bâtiments de construction soviétique de neuf étages, la valeur minimale est de 5 bars et le maximum dépend de la proximité de la chaufferie par rapport aux pompes, mais ne dépasse pas 10 bars ;
• dans les immeubles de grande hauteur - pas plus de 15 bars.

Pour référence. Au moins une fois par an, les pipelines et appareils de chauffage doit être testé sous une pression supérieure de 25 % à la pression de service. Mais dans la vraie vie, les entreprises de services publics ne prennent pas le risque de vérifier les systèmes domestiques et se limitent à tester les réseaux de chaleur externes.

Les informations présentées ne sont utiles qu'en termes de choix de nouveaux radiateurs et tuyaux en polymère. Il est clair que dans les immeubles de grande hauteur, il ne faut pas installer de batteries à panneaux en fonte et en acier d'une capacité maximale de 1 MPa, ce qui est décrit en détail dans notre guide de sélection et dans la vidéo de l'expert :

Indicateurs de pression dans une maison privée et les raisons de sa baisse

Dans les systèmes de chauffage fermés maisons de campagne et les chalets, il est d'usage de résister aux valeurs de pression suivantes :

Point important. Ce n'est pas pour rien que nous avons indiqué quelle pression devait être exercée lorsque système froid chauffage. Le fait est que la grande majorité des chaudières à gaz importées équipées d'une automatisation moderne sont conçues pour démarrer à une pression minimale de 0,8 à 1 bar et, en son absence, ne s'allumeront tout simplement pas.

Comment éliminer correctement l'air des conduites de chauffage et créer la pression requise est décrit dans une instruction séparée. Nous énumérerons ici les raisons pour lesquelles, après une mise en service réussie, les indicateurs de pression peuvent diminuer, voire jusqu'à l'arrêt automatique de la chaudière murale :

1. L'air résiduel s'échappe du réseau de canalisations, des planchers chauffants et des conduits des équipements de chauffage. Sa place est prise par l'eau, qui est enregistrée par le manomètre tombant à 1-1,3 bar.
2. En raison d'une fuite dans le tiroir, la chambre à air du vase d'expansion s'est vidée. La membrane est tirée dans revers et le récipient est rempli d'eau. Après le chauffage, la pression dans le système augmente jusqu'à un niveau critique, provoquant l'évacuation du liquide de refroidissement par la soupape de sécurité et la pression retombe au minimum.
3. La même chose, seulement après la rupture de la membrane du vase d'expansion.
4. Fuites mineures au niveau des joints des raccords de canalisations, des raccords ou des tuyaux eux-mêmes à la suite de dommages. Un exemple est celui des circuits de chauffage du chauffage par le sol, où les fuites peuvent rester longtemps inaperçues.
5. Fuite du serpentin de la chaudière chauffage indirect ou un réservoir tampon. Des coups de bélier sont alors observés en fonction du fonctionnement de l'alimentation en eau : les robinets sont ouverts - les indications du manomètre baissent, fermés - ils montent (l'alimentation en eau est pressée à travers une fissure de l'échangeur thermique).

Le maître vous en dira plus sur les causes des chutes de pression et comment les éliminer dans sa vidéo :

Conclusion

Comme vous pouvez le constater, l'importance de la pression dans les réseaux de chaleur centralisés est quelque peu exagérée. Même si le propriétaire de l'appartement est conscient qu'il doit avoir 0,7 MPa dans ses canalisations, cela ne lui donne pas grand-chose. Sauf sélection correcte radiateurs et tuyaux pour le remplacement des conduites.

Recharge de pompe à main

Dans une maison privée, le tableau est différent : les relevés du manomètre, et même une flaque d'eau près de la soupape de sécurité, servent d'indicateur de dysfonctionnements mineurs ou importants. Ces éléments doivent être surveillés et réagis à temps en réapprovisionnant le système afin de ramener la pression à la normale. N'oubliez pas le vase d'expansion - gonflez la chambre à air à temps et surveillez l'intégrité de la membrane.

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Pourquoi y a-t-il de la pression dans le système ?

De nombreux consommateurs s'intéressent à la raison pour laquelle il y a de la pression dans le système de chauffage et à ce qui en dépend. Le fait est que cela a un impact direct sur l'efficacité et la qualité du chauffage des locaux de la maison. Grâce à la pression de fonctionnement, il est possible d'obtenir les performances les plus élevées du système d'alimentation en chaleur grâce au flux garanti de liquide de refroidissement dans les canalisations et les radiateurs de chaque appartement. immeuble à plusieurs étages.

Une pression constante et stable dans le système de chauffage urbain permet de réduire les pertes de chaleur et de fournir du liquide de refroidissement aux consommateurs presque à la même température que lors du chauffage de l'eau dans une chaufferie (lire aussi : « Température du liquide de refroidissement dans le système de chauffage : normes ») .

Types de pression de service dans les structures de chauffage

La pression dans la conception du chauffage d'un bâtiment à plusieurs étages est de plusieurs types :

1. La pression statique d'un système de chauffage est un indicateur de la force avec laquelle le volume de liquide, en fonction de la hauteur, agit sur les canalisations et les radiateurs. Dans ce cas, lors des calculs, le niveau de pression à la surface du liquide est nul.
2. Une pression dynamique apparaît lors du mouvement du liquide de refroidissement dans les tuyaux. Cela affecte le pipeline et les radiateurs de l’intérieur.
3. La pression de fonctionnement admissible (maximale) dans le système de chauffage est un paramètre pour le fonctionnement normal et sans problème de la structure d'alimentation en chaleur.

Indicateurs de pression normale

Dans tous les bâtiments domestiques à plusieurs étages, construits il y a plusieurs décennies ainsi que dans les nouveaux bâtiments, le système de chauffage fonctionne selon schémas fermés en utilisant le mouvement forcé du liquide de refroidissement. Les conditions de fonctionnement sont considérées comme idéales lorsque le système de chauffage fonctionne sous une pression de 8 à 9,5 atmosphères. Mais dans les vieilles maisons, une perte de pression peut être observée dans la structure d'alimentation en chaleur et, par conséquent, les indicateurs de pression peuvent chuter jusqu'à 5 à 5,5 atmosphères. Lisez aussi : « Qu'est-ce que la chute de pression dans un système de chauffage ? »

Lors du choix des tuyaux et des radiateurs pour les remplacer dans un appartement situé à immeuble à plusieurs étages, les premiers indicateurs doivent être pris en compte. Sinon, l'équipement de chauffage fonctionnera de manière instable et même une destruction complète du circuit d'alimentation en chauffage, ce qui coûte très cher, est possible.

La pression qui doit être dans le système de chauffage d'un immeuble à plusieurs étages est dictée par les normes et autres documents réglementaires.

Généralement, réaliser paramètres requis selon GOST, c'est impossible, car les indicateurs de performance sont influencés par divers facteurs :

1. Puissance de l'équipement nécessaire à l'alimentation en liquide de refroidissement. Les paramètres de pression dans le système de chauffage d'un immeuble de grande hauteur sont déterminés dans les stations de chauffage, où le liquide de refroidissement est chauffé pour être alimenté par des tuyaux jusqu'aux radiateurs.
2. État de l'équipement. La pression dynamique et statique dans la structure d'alimentation en chaleur est directement affectée par le niveau d'usure des éléments de la chaufferie tels que les générateurs de chaleur et les pompes. La distance entre la maison et la centrale de chauffage n'est pas négligeable.
3. Diamètre des canalisations dans l'appartement. Si, lors de réparations de leurs propres mains, les propriétaires d'appartements ont installé des tuyaux d'un diamètre plus grand que sur la canalisation d'entrée, les paramètres de pression diminueront.
4. Localisation d'un appartement indépendant dans un immeuble de grande hauteur. Bien entendu, la valeur de pression requise est déterminée conformément aux normes et exigences, mais en pratique, cela dépend beaucoup de l'étage auquel se trouve l'appartement et de sa distance par rapport à la contremarche commune. Même quand salons sont situés à proximité de la colonne montante, la pression du liquide de refroidissement dans les pièces d'angle est toujours plus faible, car il y a souvent un point extrême des canalisations.
5. Degré d'usure des tuyaux et des batteries. Lorsque les éléments du système de chauffage situés dans l'appartement ont servi pendant des décennies, une certaine réduction des paramètres et des performances de l'équipement ne peut être évitée. Lorsque de tels problèmes surviennent, il est conseillé de remplacer dans un premier temps les tuyaux et les radiateurs usés afin d'éviter les situations d'urgence.

Pression d'essai

Les résidents d'immeubles à appartements savent comment les services publics, en collaboration avec les spécialistes des sociétés d'énergie, vérifient la pression du liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Habituellement, avant le début de la saison de chauffage, ils alimentent les tuyaux et les radiateurs en liquide de refroidissement sous pression, dont la valeur se rapproche des niveaux critiques.

La pression est utilisée lors du test du système de chauffage afin de tester les performances de tous les éléments de la structure d'alimentation en chaleur dans conditions extrêmes et découvrez avec quelle efficacité la chaleur sera transférée de la chaufferie à un bâtiment à plusieurs étages.

Lorsqu'une pression d'essai est appliquée au système de chauffage, ses éléments tombent souvent en ruine et nécessitent des réparations, car les tuyaux usés commencent à fuir et des trous se forment dans les radiateurs. Le remplacement rapide des équipements de chauffage obsolètes dans l'appartement aidera à éviter de tels problèmes.

Lors des tests, les paramètres sont surveillés à l'aide d'instruments spéciaux installés au niveau le plus bas (généralement un sous-sol) et le plus haut ( grenier) points du gratte-ciel. Toutes les mesures prises sont ensuite analysées par des spécialistes. En cas d’écarts, il est nécessaire de détecter les problèmes et de les corriger immédiatement.

Vérification de l'étanchéité du système de chauffage

Pour garantir un fonctionnement efficace et fiable du système de chauffage, ils vérifient non seulement la pression du liquide de refroidissement, mais testent également l'étanchéité de l'équipement. Comment cela se produit est visible sur la photo. Ainsi, vous pouvez surveiller la présence de fuites et éviter les pannes d’équipement au moment le plus crucial.

Le test d'étanchéité s'effectue en deux étapes :

• tester en utilisant eau froide. Les pipelines et les batteries d'un bâtiment à plusieurs étages sont remplis de liquide de refroidissement sans le chauffer et les lectures de pression sont mesurées. De plus, sa valeur pendant les 30 premières minutes ne peut être inférieure à la norme 0,06 MPa. Après 2 heures, les pertes ne peuvent pas dépasser 0,02 MPa. En l'absence de rafales, le système de chauffage de l'immeuble de grande hauteur continuera à fonctionner sans problème ;
• test avec du liquide de refroidissement chaud. Le système de chauffage est testé avant le début de la période de chauffage. L'eau est fournie sous une certaine compression, sa valeur doit être la plus élevée pour l'équipement.

Pour obtenir la valeur de pression optimale dans le système de chauffage, il est préférable de confier le calcul de son agencement à des chauffagistes spécialisés. Les employés de ces entreprises peuvent non seulement effectuer les tests appropriés, mais également laver tous ses éléments.

Les tests sont effectués avant de démarrer l'équipement de chauffage, sinon le coût d'une erreur peut être trop coûteux et, comme vous le savez, il est assez difficile d'éliminer un accident à des températures inférieures à zéro.

Les paramètres de pression dans le schéma d'alimentation en chaleur d'un immeuble à plusieurs étages déterminent le confort de vie dans chaque pièce. Contrairement à leur propre logement doté d'un système de chauffage autonome dans un immeuble de grande hauteur, les propriétaires d'appartements n'ont pas la possibilité d'ajuster indépendamment les paramètres. structure de chauffage, y compris la température et l'alimentation en liquide de refroidissement.

Mais les résidents d'immeubles à plusieurs étages peuvent, s'ils le souhaitent, installer des instruments de mesure tels que des manomètres au sous-sol et, en cas de moindre écart de pression par rapport à la norme, en informer les services publics concernés. Si, après toutes les mesures prises, les consommateurs ne sont toujours pas satisfaits de la température dans l'appartement, ils devraient peut-être envisager d'organiser un chauffage alternatif.

En règle générale, la pression dans les canalisations nationales bâtiments à plusieurs étages ne dépasse pas les normes maximales, mais l'installation d'un manomètre individuel ne sera néanmoins pas superflue.

La pression de fonctionnement dans le système de chauffage est le paramètre le plus important dont dépend le fonctionnement de l'ensemble du réseau. Les écarts dans un sens ou dans l'autre par rapport aux valeurs fournies par le projet réduisent non seulement l'efficacité du circuit de chauffage, mais affectent également de manière significative le fonctionnement de l'équipement et, dans des cas particuliers, peuvent même provoquer sa panne.

Bien entendu, une certaine perte de charge dans le système de chauffage est déterminée par le principe de sa conception, à savoir la différence de pression dans les canalisations d'alimentation et de retour. Mais si les pics sont plus importants, des mesures immédiates doivent être prises.

1. Pression statique. Ce composant dépend de la hauteur de la colonne d'eau ou d'un autre liquide de refroidissement dans le tuyau ou le récipient. Une pression statique existe même si le fluide de travail est au repos.
2. Pression dynamique. C'est une force qui agit sur les surfaces internes du système lorsque l'eau ou un autre milieu se déplace.

La notion de pression maximale de fonctionnement est distinguée. Il s'agit de la valeur maximale autorisée, dont le dépassement peut entraîner la destruction d'éléments individuels du réseau.

Quelle pression dans le système doit être considérée comme optimale ?

Tableau de pression maximale dans le système de chauffage.

Lors de la conception du chauffage, la pression du liquide de refroidissement dans le système est calculée en fonction du nombre d'étages du bâtiment, de la longueur totale des canalisations et du nombre de radiateurs. En règle générale, pour les maisons privées et les chalets, les valeurs optimales de pression moyenne dans le circuit de chauffage sont comprises entre 1,5 et 2 atm.

Pour les immeubles d'habitation jusqu'à cinq étages, connectés à un système de chauffage central, la pression dans le réseau est maintenue à 2-4 atm. Pour les bâtiments de neuf et dix étages, une pression de 5 à 7 atm est considérée comme normale et dans les bâtiments plus élevés de 7 à 10 atm. La pression maximale est enregistrée dans les conduites de chauffage à travers lesquelles le liquide de refroidissement est transporté des chaufferies aux consommateurs. Ici, il atteint 12 atm.

Pour les consommateurs situés à différentes hauteurs et à différentes distances de la chaufferie, la pression dans le réseau doit être ajustée. Pour la réduire, des régulateurs de pression sont utilisés et pour l'augmenter, des stations de pompage sont utilisées. Cependant, il faut garder à l'esprit qu'un régulateur défectueux peut provoquer une augmentation de la pression dans certaines zones du système. Dans certains cas, lorsque la température baisse, ces dispositifs peuvent fermer complètement les vannes d'arrêt de la canalisation d'alimentation provenant de la chaufferie.

Pour éviter de telles situations, les réglages du régulateur sont ajustés de manière à rendre impossible la fermeture complète des vannes.

Systèmes de chauffage autonomes

Vase d'expansion dans un système de chauffage autonome.

En l'absence d'alimentation en chauffage centralisée, des systèmes de chauffage autonomes sont installés dans les maisons, dans lesquelles le liquide de refroidissement est chauffé par une chaudière individuelle de faible puissance. Si le système communique avec l'atmosphère par l'intermédiaire d'un vase d'expansion et que le liquide de refroidissement y circule par convection naturelle, il est dit ouvert. S'il n'y a pas de communication avec l'atmosphère et que le fluide de travail circule grâce à la pompe, le système est dit fermé. Comme déjà mentionné, pour le fonctionnement normal de tels systèmes, la pression de l'eau doit être d'environ 1,5 à 2 ATM. Ce faible chiffre est dû à la longueur relativement courte des canalisations, ainsi qu'au petit nombre d'instruments et de raccords, ce qui entraîne une résistance hydraulique relativement faible. De plus, en raison de la faible hauteur de ces maisons, la pression statique dans les parties inférieures du circuit dépasse rarement 0,5 atm.

Au stade du lancement du système autonome, il est rempli de liquide de refroidissement froid, maintenant une pression minimale dans les systèmes de chauffage fermés de 1,5 ATM. Il n'est pas nécessaire de tirer la sonnette d'alarme si, quelque temps après le remplissage, la pression dans le circuit chute. Dans ce cas, les pertes de pression sont causées par la libération de l'air de l'eau, qui s'y est dissous lors du remplissage des canalisations. Le circuit doit être purgé et entièrement rempli de liquide de refroidissement en ramenant sa pression à 1,5 atm.

Après avoir chauffé le liquide de refroidissement dans le système de chauffage, sa pression augmentera légèrement pour atteindre les valeurs de fonctionnement calculées.

Précautions

Appareil pour mesurer la pression.

Étant donné que lors de la conception de systèmes de chauffage autonomes, afin d'économiser de l'argent, une petite marge de sécurité est incluse, même une faible surpression jusqu'à 3 atm peut provoquer une dépressurisation des éléments individuels ou de leurs connexions. Afin de lisser les chutes de pression dues à un fonctionnement instable de la pompe ou à des changements de température du liquide de refroidissement, un vase d'expansion est installé dans un système de chauffage fermé. Contrairement à un dispositif similaire dans un système de type ouvert, il ne communique pas avec l'atmosphère. Une ou plusieurs de ses parois sont en matériau élastique, grâce à quoi le réservoir fait office d'amortisseur lors de coups de bélier ou de coups de bélier.

La présence d'un vase d'expansion ne garantit pas toujours que la pression est maintenue dans des limites optimales. Dans certains cas, elle peut dépasser les valeurs maximales admissibles :

• si la capacité du vase d'expansion est mal sélectionnée ;
• en cas de dysfonctionnement de la pompe de circulation ;
• lorsque le liquide de refroidissement surchauffe, conséquence de dysfonctionnements dans le fonctionnement de l'automatisation de la chaudière ;
• en raison d'une ouverture incomplète des vannes d'arrêt après des travaux de réparation ou d'entretien ;
• en raison de l'apparition d'un sas (ce phénomène peut provoquer à la fois une augmentation de pression et une baisse) ;
• lorsque le débit du filtre à impuretés diminue en raison de son colmatage excessif.

Par conséquent, afin d'éviter les situations d'urgence lors de l'installation de systèmes de chauffage de type fermé, il est obligatoire d'installer une soupape de sécurité qui libérera l'excès de liquide de refroidissement si la pression admissible est dépassée.

Que faire si la pression dans le système de chauffage chute

Pression dans le vase d'expansion.

Lors du fonctionnement de systèmes de chauffage autonomes, les situations d'urgence les plus courantes sont celles dans lesquelles la pression diminue progressivement ou fortement. Ils peuvent être causés par deux raisons :

• dépressurisation des éléments du système ou de leurs connexions ;
• problèmes avec la chaudière.

Dans le premier cas, il convient de localiser la fuite et de rétablir son étanchéité. Vous pouvez le faire de deux manières :

1. Inspection visuelle. Cette méthode est utilisée dans les cas où le circuit de chauffage est posé de manière ouverte (à ne pas confondre avec un système de type ouvert), c'est-à-dire que toutes ses canalisations, raccords et appareils sont visibles. Tout d'abord, inspectez soigneusement le sol sous les tuyaux et les radiateurs, en essayant de détecter les flaques d'eau ou leurs traces. De plus, l'emplacement de la fuite peut être identifié par des traces de corrosion : des stries rouillées caractéristiques se forment sur les radiateurs ou au niveau des joints des éléments du système lorsque le joint est brisé.
2. Utiliser un équipement spécial. Si une inspection visuelle des radiateurs ne donne rien et que les tuyaux sont posés de manière cachée et ne peuvent pas être inspectés, vous devez demander l'aide de spécialistes. Ils disposent d’un équipement spécial qui aidera à détecter les fuites et à les réparer si le propriétaire n’est pas en mesure de le faire lui-même. La localisation du point de dépressurisation est assez simple : l'eau est évacuée du circuit de chauffage (dans de tels cas, une vanne de vidange est installée au point le plus bas du circuit lors de la phase d'installation), puis de l'air y est pompé à l'aide d'un compresseur. L’emplacement de la fuite est déterminé par le son caractéristique émis par l’air qui s’échappe. Avant de démarrer le compresseur, la chaudière et les radiateurs doivent être isolés à l'aide de vannes d'arrêt.

Si la zone à problème est l'un des joints, il est en outre scellé avec du câble ou du ruban FUM, puis serré. Le pipeline éclaté est découpé et un nouveau est soudé à sa place. Les unités qui ne peuvent pas être réparées sont simplement remplacées.

Si l'étanchéité des canalisations et d'autres éléments ne fait aucun doute et que la pression dans un système de chauffage fermé continue de baisser, vous devez rechercher les raisons de ce phénomène dans la chaudière. Vous ne devez pas effectuer de diagnostic vous-même ; c'est le travail d'un spécialiste ayant la formation appropriée. Le plus souvent, les défauts suivants sont constatés dans la chaudière :

Installation d'un système de chauffage avec manomètre.

• l'apparition de microfissures dans l'échangeur de chaleur dues à des coups de bélier ;
• défaut d'usine;
• défaillance de la vanne d'appoint.

Une raison très courante pour laquelle la pression dans le système chute est une sélection incorrecte de la capacité du vase d'expansion.

Même si la section précédente indiquait que cela pouvait entraîner une augmentation de la pression, il n’y a ici aucune contradiction. Lorsque la pression dans le système de chauffage augmente, la soupape de sécurité est activée. Dans ce cas, le liquide de refroidissement s'évacue et son volume dans le circuit diminue. En conséquence, la pression diminuera avec le temps.

Contrôle de pression

Pour le contrôle visuel de la pression dans le réseau de chauffage, des manomètres à cadran avec tube Bredan sont le plus souvent utilisés. Contrairement aux instruments numériques, ces manomètres ne nécessitent pas d’alimentation électrique. Les systèmes automatisés utilisent des capteurs de contact électriques. Une vanne à trois voies doit être installée à la sortie de l'appareil de contrôle et de mesure. Il permet d'isoler le manomètre du réseau lors d'une maintenance ou d'une réparation, et sert également à retirer un sas ou à remettre l'appareil à zéro.

Les instructions et règles régissant le fonctionnement des systèmes de chauffage, tant autonomes que centralisés, recommandent d'installer des manomètres aux points suivants :

1. Avant l'installation de la chaudière (ou chaudière) et à la sortie de celle-ci. A ce stade, la pression dans la chaudière est déterminée.
2. Avant et après la pompe de circulation.
3. A l’entrée du réseau de chauffage dans un bâtiment ou une structure.
4. Avant et après le régulateur de pression.
5. A l'entrée et à la sortie du filtre grossier (filtre à boue) pour contrôler son niveau de contamination.

Tous les instruments de contrôle et de mesure doivent faire l'objet de vérifications régulières pour confirmer l'exactitude des mesures qu'ils effectuent.

L'équation de Bernoulli. Statique et pression dynamique.

Idéal est incompressible et n’a ni friction ni viscosité interne ; un écoulement stationnaire ou constant est un écoulement dans lequel les vitesses des particules de fluide à chaque point de l'écoulement ne changent pas au fil du temps. Un écoulement constant est caractérisé par des lignes aérodynamiques – des lignes imaginaires coïncidant avec les trajectoires des particules. Une partie du flux de fluide, délimitée de tous côtés par des lignes de courant, forme un tube ou un jet. Sélectionnons un tube de courant si étroit que les vitesses des particules V dans n'importe laquelle de ses sections S, perpendiculaires à l'axe du tube, peuvent être considérées comme les mêmes dans toute la section. Ensuite, le volume de liquide circulant à travers n'importe quelle section du tube par unité de temps reste constant, puisque le mouvement des particules dans le liquide se produit uniquement le long de l'axe du tube : . Ce rapport est appelé condition de continuité du jet. Il s'ensuit que pour un liquide réel avec un débit constant dans un tuyau de section variable, la quantité Q de liquide s'écoulant par unité de temps à travers n'importe quelle section du tuyau reste constante (Q = const) et les vitesses d'écoulement moyennes dans différentes sections de les tuyaux sont inversement proportionnels aux surfaces de ces sections : etc.

Sélectionnons un tube de courant dans l'écoulement d'un liquide idéal, et dans celui-ci un volume de liquide suffisamment petit avec une masse qui, à mesure que le liquide s'écoule, se déplace de la position UNà la position B.

En raison du petit volume, nous pouvons supposer que toutes les particules liquides qu'il contient sont dans des conditions égales : en position UN ont une vitesse de pression et sont à une hauteur h 1 du niveau zéro ; en position DANS- par conséquent . Les sections transversales du tube actuel sont respectivement S 1 et S 2.

Un fluide sous pression possède une énergie potentielle interne (énergie de pression), grâce à laquelle il peut effectuer un travail. Cette énergie Wp mesuré par le produit de la pression et du volume V liquides : . Dans ce cas, le mouvement de la masse liquide se produit sous l'influence de la différence des forces de pression dans les sections Si Et S2. Le travail effectué Un r est égal à la différence des énergies potentielles de pression aux points . Ce travail est consacré à des travaux visant à surmonter l'action de la gravité et sur le changement d'énergie cinétique de masse

Liquides :

Ainsi, A p = A h + A D

En regroupant les termes de l'équation, on obtient

Dispositions A et B sont choisis arbitrairement, nous pouvons donc dire qu'en tout endroit le long du tube actuel, la condition est préservée

en divisant cette équation par , on obtient

Où - densité du liquide.

C'est ça L'équation de Bernoulli. Tous les termes de l'équation, comme il est facile de le constater, ont la dimension de la pression et sont appelés : statistique : hydrostatique : - dynamique. L'équation de Bernoulli peut alors être formulée comme suit :

dans un écoulement stationnaire d'un fluide idéal, la pression totale, égale à la somme des pressions statique, hydrostatique et dynamique, reste une valeur constante dans n'importe quelle section transversale de l'écoulement.

Pour un tube d'écoulement horizontal, la pression hydrostatique reste constante et peut être appelée côté droitéquation, qui prend alors la forme

La pression statistique détermine l'énergie potentielle du liquide (énergie de pression), la pression dynamique détermine l'énergie cinétique.

De cette équation découle une conclusion appelée règle de Bernoulli :

La pression statique d'un fluide non visqueux circulant dans un tuyau horizontal augmente là où sa vitesse diminue, et vice versa.

Viscosité du liquide

Rhéologie est la science de la déformation et de la fluidité de la matière. Par rhéologie du sang (hémorrhéologie), nous entendons l'étude des caractéristiques biophysiques du sang en tant que liquide visqueux. Dans un liquide réel, des forces d'attraction mutuelles agissent entre les molécules, provoquant frottement interne. Le frottement interne provoque par exemple une force de résistance lors de l'agitation d'un liquide, un ralentissement de la vitesse de chute des corps projetés dedans, mais aussi, dans certaines conditions, un écoulement laminaire.

Newton a découvert que la force F B de frottement interne entre deux couches de liquide se déplaçant à des vitesses différentes dépend de la nature du liquide et est directement proportionnelle à la surface S des couches en contact et au gradient de vitesse. dv/dz entre eux F = Sdv/dz où est le coefficient de proportionnalité, appelé coefficient de viscosité ou simplement viscosité liquide et selon sa nature.

Force F.B. agit tangentiellement à la surface des couches de liquide en contact et est dirigé de manière à accélérer le déplacement de la couche plus lentement, ralentit la couche se déplaçant plus rapidement.

Le gradient de vitesse caractérise dans ce cas le taux de changement de vitesse entre les couches de liquide, c'est-à-dire dans la direction perpendiculaire à la direction d'écoulement du liquide. Pour les valeurs finies, il est égal à .

Unité de coefficient de viscosité en ,dans le système SGH - , cette unité est appelée équilibre(P). La relation entre eux : .

En pratique, la viscosité d'un liquide est caractérisée par viscosité relative, qui s'entend comme le rapport du coefficient de viscosité d'un liquide donné au coefficient de viscosité de l'eau à la même température :

Pour la plupart des liquides (eau, composés organiques de faible poids moléculaire, solutions vraies, métaux fondus et leurs sels), le coefficient de viscosité dépend uniquement de la nature du liquide et de la température (avec l'augmentation de la température, le coefficient de viscosité diminue). De tels liquides sont appelés Newtonien.

Pour certains liquides, majoritairement de haut poids moléculaire (par exemple, solutions de polymères) ou représentant des systèmes dispersés (suspensions et émulsions), le coefficient de viscosité dépend également du régime d'écoulement - gradient de pression et de vitesse. À mesure qu'ils augmentent, la viscosité du liquide diminue en raison d'une perturbation de la structure interne du flux de liquide. De tels liquides sont appelés structurellement visqueux ou non newtonien. Leur viscosité est caractérisée par ce qu'on appelle coefficient de viscosité conditionnel, qui fait référence à certaines conditions d'écoulement du fluide (pression, vitesse).

Le sang est une suspension d'éléments formés dans une solution protéique - le plasma. Le plasma est pratiquement un fluide newtonien. Puisque 93 % des éléments formés sont des globules rouges, alors, de manière simplifiée, le sang est une suspension de globules rouges dans une solution physiologique. Par conséquent, à proprement parler, le sang doit être classé comme un fluide non newtonien. De plus, au fur et à mesure que le sang circule dans les vaisseaux, une concentration d'éléments formés est observée dans la partie centrale du flux, où la viscosité augmente en conséquence. Mais comme la viscosité du sang n'est pas si élevée, ces phénomènes sont négligés et son coefficient de viscosité est considéré comme une valeur constante.

La viscosité relative normale du sang est de 4,2 à 6. Dans des conditions pathologiques, elle peut diminuer jusqu'à 2-3 (en cas d'anémie) ou augmenter jusqu'à 15-20 (en cas de polyglobulie), ce qui affecte la vitesse de sédimentation des érythrocytes (VS). Les modifications de la viscosité du sang sont l'une des raisons des modifications de la vitesse de sédimentation des érythrocytes (VS). La viscosité du sang a une valeur diagnostique. Certaines maladies infectieuses augmentent la viscosité, tandis que d'autres, comme la fièvre typhoïde et la tuberculose, la diminuent.

La viscosité relative du sérum sanguin est normalement de 1,64 à 1,69 et en pathologie de 1,5 à 2,0. Comme tout liquide, la viscosité du sang augmente à mesure que la température diminue. Lorsque la rigidité de la membrane érythrocytaire augmente, par exemple en cas d'athérosclérose, la viscosité du sang augmente également, ce qui entraîne une augmentation de la charge sur le cœur. La viscosité du sang n'est pas la même dans les vaisseaux larges et étroits, et l'effet du diamètre des vaisseaux sanguins sur la viscosité commence à se faire sentir lorsque la lumière est inférieure à 1 mm. Dans les vaisseaux de moins de 0,5 mm, la viscosité diminue en proportion directe avec le raccourcissement du diamètre, car les globules rouges y sont disposés le long de l'axe en chaîne comme un serpent et sont entourés d'une couche de plasma qui isole le " serpent »de la paroi vasculaire.

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