Что такое разрежение в топочной камере котла и как его нормализовать

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.

Преимущества сжатого воздуха

Теперь рассмотрим, в чем заключаются преимущества применения этого вида энергии на производственных линиях.

1. Пневматические инструменты характеризуются малым весом при достаточно высокой мощности.
2. Такие установки можно использовать продолжительное время без перегрева.
3. Невысокие затраты на обслуживание системы.
4. Пневматические компрессоры можно использовать как источник энергии на пожароопасном производстве со взрывчатыми и легковоспламеняющимися веществами (подземные туннели, шахты).
5. Эти инструменты подходят для цехов с высокой агрессивной средой. Однако при этом необходимо учитывать, что рабочая температура сжатого воздуха превышает температуру окружающей среды на десять градусов по Цельсию. Кроме того, с увеличением данного параметра будет прямопропорционально возрастать и влажность воздушной струи.
6. Использование пневматических систем позволяет существенно упростить автоматизацию производственных процессов. Например, таких как сушка, покраска и других.
7. Снижается время простоя оборудования.

Технический вакуум

На практике разреженное состояние газа, воздуха именуют техническим вакуумом. В больших объемах невозможно получать такое идеальное состояние, так как при определенной температуре материалы имеют ненулевую плотность насыщенных паров.

Причиной невозможности получения идеального вакуума также является пропускание стеклянными, металлическими стенками сосудов газообразных веществ.

В небольших количествах вполне можно получать разреженные газы. В качестве меры разряжения используют длину беспрепятственного пробега молекул газа, которые хаотично сталкиваются, а также линейный размер используемого сосуда.

Техническим вакуумом можно считать газ в трубопроводе либо сосуде с величиной давления меньше, чем в атмосфере. Низкий вакуум возникает в том случае, когда атомы или молекулы газа прекращают сталкиваться друг с другом.

Между высоковакуумным насосом и атмосферным воздухом ставится форвакуумный нанос, который создает предварительное разрежение. В случае последующего понижения в камере давления наблюдается увеличение длины пробега частиц газообразного вещества.

При показателях давления от 10 -9 Па создается сверхвысокий вакуум. Именно такие разреженные газы используют для проведения экспериментов с применением сканирующего туннельного микроскопа.

Получить такое состояние в порах некоторых кристаллов удается даже при атмосферном давлении, так как диаметр пор намного меньше длины пробега свободной частицы.

О горном воздухе и акклиматизации

Фото: depositphotos/ blasbike

И все-таки наш организм может приспособиться к очень непростым условиям, в том числе и к высокогорью. Для того чтобы находиться на высоте больше 2500-3000 метров без серьезных последствий, обычному человеку требуется от одного до четырех дней акклиматизации.

Что касается высот больше 5000 метров, то нормально приспособиться к ним практически невозможно, поэтому находиться на них можно лишь ограниченное время. Организм на таких высотах не способен отдыхать и восстанавливаться.

Можно ли снизить риск для здоровья при нахождении на высоте и как это сделать? Как правило, все проблемы со здоровьем в горах начинаются из-за недостаточной или неправильной подготовки организма, а именно недостатка акклиматизации.

Акклиматизация – это сумма приспособительно-компенсаторных реакций организма, в результате которых поддерживается хорошее общее состояние, сохраняется вес, нормальная работоспособность и психологическое состояние.

Многие медики и альпинисты считают, что лучше всего приспособиться к высоте можно, если набирать высоту постепенно – делать несколько подъемов, достигая все большей высоты, а затем спускаться и отдыхать как можно ниже.

Представим себе ситуацию: путешественник, решивший покорить Эльбрус – самую высокую вершину в Европе, начинает свое путешествие из Москвы со 156 метров над уровнем моря. И за четыре дня оказывается на 5642 метров.

И хотя адаптация к высоте заложена в нас генетически, такому нерадивому альпинисту грозит несколько дней учащенного сердцебиения, бессонницы и головных болей. А вот у альпиниста, который заложит на восхождение хотя бы неделю, эти проблемы сведутся к минимуму.

В то время как у жителя горных районов Кабардино-Балкарии их не будет вообще. В крови горцев от рождения больше эритроцитов (красных кровяных телец), а емкость легких в среднем на два литра больше.

Как обезопасить себя в горах при катании или походе

• Постепенно набирать высоту и избегать резкого перепада высот;
• При плохом самочувствии сокращать время катания или ходьбы, делать больше остановок для отдыха, пить теплый чай;
• Из-за высокого ультрафиолетового излучения можно получить ожог сетчатки. Чтобы этого избежать в горах нужно использовать солнцезащитные очки и головной убор;
• Бороться с кислородным голоданием помогают бананы, шоколад, мюсли, крупы и орехи;
• Спиртные напитки на высоте употреблять не стоит – они усиливают обезвоживание организма и усугубляют недостаток кислорода.

Еще один интересный и, на первый взгляд, очевидный факт – в горах человек двигается значительно медленнее, чем на равнине. В обычной жизни мы ходим со скоростью примерно 5 километров в час. Это значит, что расстояние в километр преодолевается нами за 12 минут.

Чтобы подняться на вершину Эльбруса (5642 метров), начав свой путь с высоты 3800 метров, здоровому акклиматизированному человеку в среднем потребуется около 12 часов. То есть скорость упадет до 130 метров в час по сравнению с обычной.

Сравнив эти цифры, нетрудно понять насколько серьезно высота влияет на наш организм.

Десятый за весну турист погиб на Эвересте

Почему чем выше, тем холоднее

Даже те, кто ни разу не был в горах, знают еще одну особенность горного воздуха – чем выше, тем холоднее. Почему же так происходит, ведь ближе к солнцу воздух, наоборот, должен сильнее прогреваться.

Все дело в том, что тепло мы чувствуем не от воздуха, он нагревается очень плохо, а от поверхности земли. То есть луч солнца идет сверху, сквозь воздух и не нагревает его.

А земля или вода принимают этот луч, достаточно быстро нагреваются и отдают тепло вверх, воздуху. Поэтому чем выше от равнины мы находимся, тем меньше тепла от земли получаем.

Инна Лобанова, Наталья Лоскутникова

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.

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:

• повышенное давление;
• идет кровь из носа;
• закладывает уши;
• отекают ноги.

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.

Что лучше – естественное или принудительное движение воздуха?

Выбор концепции устройства воздухообмена определяется конкретными условиями эксплуатации помещения. При этом следует учитывать достоинства каждой системы. В частности, к плюсам естественной вентиляции относят:

• Недорогая инфраструктура, доступная в построении для частных домовладельцев.
• Отсутствие механики избавляет от регулярного техобслуживания и прокладки линий электроснабжения.
• Отсутствуют расходы на содержание. Достаточно периодически прочищать каналы, что требует минимальных вложений и усилий.
• Отсутствие шума из-за работающего вентилятора.

Получается простая система, которая отличается удобством в эксплуатации, но в то же время она дает скромный эффект с точки зрения работы вентиляции.

Теперь можно рассмотреть плюсы от принудительной системы циркуляции воздуха:

• Независимо от внешних условий может обеспечивать достаточный объем проветривания.
• Кроме циркуляции как таковой, позволяет выполнять функции охлаждения, нагрева и фильтрации воздушных масс.
• Возможность организации системы теплообмена предполагает практически бесплатный нагрев поступающих масс.

Недостатки принудительного воздухообмена обусловлены сложностями в монтаже и обслуживании вентиляционного оборудования, которое к тому же потребует дополнительного пространства для установки.

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:

• высокое КПД. Отопление помещение начинается в тот момент, когда только разожгли огонь. Кроме чугуна в конструкции используется камень Оливи, которые накапливает тепло и долго его отдает;

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.

НЕпроверяемые гласные в корне.

К сожалению, невозможно вывести никакой алгоритм — основная нагрузка ложится на вашу память. Однако мы можно дать несколько практических советов, облегчающих запоминание трудных слов.

2.1 Совет первый.

Существуют различные типы памяти: зрительная, слуховая, моторная. Одни легче всего запоминают зрительный облик слова, у других рука как бы сама выводит слова, третьи в трудный момент «слышат» объяснение учителя. Самый распространенный тип памяти — зрительная. Как приучить ее работать? Советуем выписывать слова, которые надо запомнить, на разноцветных бумажках и вывешивать их в наиболее посещаемых местах вашей квартиры: в прихожей, у зеркала, возле холодильника, над кроватью и т.п. Пишите на каждой бумажке не больше трех-четырех слов, причем гласные выделяйте разноцветными фломастерами. Вы и сами не заметите, как в нужный момент включится подсознание: вы вспомните, что именно это слово висит у вас над письменным столом.

2.2. Совет второй.

Наша память не любит механических действий: список разрозненных, не связанных между собой слов запомнить труднее, чем логически организованную последовательность. Подскажем два способа запоминания: по сходству и по контрасту.

По сходству: президент претендует на кресло в президиуме или вином Грета запивает винегрет (ложное проверочное слово, но ведь для того, чтобы правильно писать, это не суть важно), обаятельный — байки говорит, обоняние — вонь (в обоих случаях проверочное слово этимологически родственное). Можно придумать свою, «веселую» этимологию: иждивенец — «сиди и жди, когда тебе все преподнесут на блюдечке с голубой каемочкой»

Чем неожиданнее и остроумнее проверка, тем легче она запоминается.

По контрасту: режиссер, но продюсер, импресарио. Деликатный дилетант (Е-И, И-Е).

2.3 Совет третий.

Если вы неплохо владеете иностранным языком, попробуйте вспомнить, например, английское правописание слова оппозиция — opposition.

Конспект урока «Безударные гласные в корне слова». Следующая тема «Чередующиеся гласные в корне»

Механизм движения газообразных слоев на планете

Причиной движения воздуха в атмосфере является неравномерность температур. Нагретые от поверхности Земли слои поднимаются вверх, где плотность газообразного вещества повышается. Начинается хаотичный процесс перераспределения масс — ветер. Тепло постепенно отдается соседним молекулам, что приводит их тоже в колебательно-поступательное движение.

Причиной движения воздуха в атмосфере является взаимосвязь температуры и давления в газообразных веществах. Ветер продолжается до тех пор, пока не уравновесится исходное состояние слоев планеты. Но такое условие никогда не будет достигнуто, по причине следующих факторов:

• Вращательное и поступательное движение Земли вокруг Солнца.
• Неизбежная неравномерность прогреваемых участков планеты.
• Деятельность живых существ непосредственно влияет на состояние всей экосистемы.

Чтобы полностью исчез ветер, надо остановить планету, убрать все живое с поверхности и спрятать её в тень от Солнца. Такое состояние может произойти при полной гибели Земли, но прогнозы ученых пока утешительные: это ожидает человечество через миллионы лет.

Проверяем безударные гласные в корне.

1.3. Сложные случаи при проверке гласных.

Если возникло сомнение в том, какой гласный писать, первое, что надо сделать, — это попытаться изменить слово так, чтобы неясный звук попал под ударение. Однако существуют и совпадающие по звучанию слова (омофоны), где подбор проверочного слова зависит от смысла. Приведем наиболее распространенные из них:

• Старожил нашего города (старый житель) — сторожил склад (сторож);
• Вытачка на блузке (тачать) — выточка детали (точит);
• Вытесненный из толпы (тесно) — вытисненный на книге (тиснуть);
• Вышколить ребенка (школа) — вышкалить сосуд (шкалы);
• Умолять о пощаде (молит) — умалять значение (делать малым);
• Флаг развевается (веет) — ребенок развивается (развитие), локоны развились (перестали виться);
• Удариться оземь (о землю) — взошла озимь (озимые);
• Разреженный воздух (редко) — разрядить пушку (разряд);
• Скрепя сердце, скрепить печатью (крепко) — скрипя зубами во сне (скрип);
• Осветить комнату (включить свет) — освятить храм;
• Просвещение (переносное значение слова свет) — посвящение другу (святость);