Рубрика «energonotes»

Заметки, касающиеся энергетики.

§5. Что такое давление

5.1  Давление, как физическая величина, в отличие от температуры, определяется чётко, как сила, действующая по нормали на единицу поверхности, и измеряется в Паскалях (Па). Чаще всего затруднения возникают при определении уровней и единиц измерения давления.

5.2  Следует различать атмосферное, избыточное и абсолютное давление.

Абсолютное давление отсчитывается от абсолютного нуля (абсолютного вакуума). Считается, что абсолютный нуль давления практически не достижим, даже в открытом космосе.

Важно: абсолютный вакуум и «давление вакуума» – это разные вещи, можно грубо сказать, что абсолютный вакуум – это 0 Па, а «давление вакуума» — это давление между 0 и атмосферным давлением 101325 Па (см. ниже).

Атмосферное и избыточное давление – это условные понятия.

Атмосферное давление – это давление, создаваемое земной атмосферой (воздухом) на находящиеся в ней предметы и поверхности. Также атмосферное давление называют барометрическим. При температуре воздуха 15 °С на уровне моря атмосферное давление называют нормальным и оно составляет 101325 Па  или 760 мм ртутного столба. Очевидно: чем выше, тем меньше атмосферное давление. Другое название нормального атмосферного давления – физическая атмосфера (атм).

Важно: не путать с физическую (атм) и техническую атмосферы (ат), техническая атмосфера равна 98066,5 Па.

Избыточным давлением называют давление выше атмосферного. Часто избыточное давление называют манометрическим или приборным.

Давление ниже атмосферного называют вакуумметрическим, разряжением, давлением вакуума или частичным вакуумом.

Важно: иногда говорят, что давление вакуума – это отрицательное избыточное давление, при условии, что абсолютное давление меньше атмосферного, но автор считает, что такое определение неуместно и запутывает читателя.

Существует еще понятие дифференциального давления как разницы между давлением в двух точках измерения.

5.3  Паскаль, как единица измерения давления, установлена системой СИ. На практике значение давления может колебаться в достаточно большом диапазоне (от единицы до миллиона Па). Но для человека гораздо удобнее контролировать и фиксировать любые величины в пределах десятка, поэтому выбор единицы измерения на приборах зависит от уровня давления и исторического удобства.

Для давления до атмосферного (101325 Па) удобно использовать миллиметры ртутного столба (133,322 Па), метры водяного столба (9806,65 Па), psi (6894,76 Па), бар (100000 Па).

Для давления от атмосферного до 1000 атмосфер удобно использовать  кгс/см2 или «килограмм» (98 066,5 Па) и собственно физическую и техническую атмосферы. Для давления от 1000 атмосфер и выше удобно использовать просто МПа (106 Па).

Паскаль Бар Техническая атмосфера Физическая атмосфера Миллиметр ртутного столба (торр) Метр водяного столба Фунт-сила на кв. дюйм
Паскаль Па 10-5 10,197·10-6 9,8692·10-6  7,5006·10-3 1,0197·10-4 145,04·10-6
Бар  105  бар 1,0197  0,98692 750,06 10,197 14,504
Техническая атмосфера  98066,5  0,980665 ат  0,96784 735,56 10  14,223
Физическая атмосфера  101325  1,01325  1,033  атм  760  10,33 14,696
Миллиметр ртутного столба (торр)  133,322  1,3332·10-3  1,3595·10-3  1,3158·10-3  мм рт. ст 13,595·10-3 19,337·10-3
Метр водяного столба  9806,65  9,80665·10-2  0,1  0,096784 73,556  м вод. ст 1,4223
Фунт-сила на кв. дюйм  6894,76  68,948·10-3  70,307·10-3  68,046·10-3  51,715 0,70307 psi 

§4. Памятка создателю люков

4.1 Люки в любом большом городе встречаются повсеместно. Разнообразие форм в данном вопросе может смутить простого обывателя. Но человек, который сознательно выбирает одновременно и деталь промышленного сооружения, и элемент городской среды, должен быть готов ко всему.

4.2 В некоторые люки глядят, через некоторые совершают технологические операции, некоторые созданы для пропуска среды, но большинство люков создано для того, чтобы через них лазили люди.

hatch cover

4.3 Люк – круглый. Это обусловлено несколькими важнейшими инженерными причинами:

  • по сравнению с прямоугольником и треугольником, у круга наибольший запас прочности и отношение площади сечения лаза к его периметру (длине окружности), что сокращает материалоёмкость производства при прочих равных условиях;
  • круглая крышка не проваливается в люк.

Поэтому выбор формы люка, отличной от круглой, может быть оправдан только специальными требованиями.

Continue reading

§3. Специалист по замкам

3.1  Слесарь в словарях:

слесарь – рабочий, занимающийся ручной обработкой металлов, сборкой машин и оборудования, починкой металлических изделий (Ефремова);

слесарь –  (с немецкого) замочный мастер; ремесленик, работающий мелкие железные и медные вещи, б. ч. холодной ковкой, клепкой, сверлом, напилком (Даль);

слесарь – (профессия) (нем. Schlosser – замочник) – специалист по обслуживанию механического оборудования и (или) его наладки, с применением слесарного инструмента на производстве или в быту (Wikipedia).

3.2  Слесарь – важнейшая профессия для любого производства. В  энергетической отрасли (как, впрочем, и в других отраслях) к названию профессии «слесарь» чаще всего добавляется профильное уточнение. Например: слесарь по ремонту насосного оборудования, слесарь-монтажник, слесарь-сантехник и т. д. Иногда специализация того или иного слесаря бывает очень далека от определения, приведённого в начале статьи (например: слесарь КИПиА).

В этом смысле слесарю меньшего всего повезло с соответствием общего определения сути выполняемой работы. Оператор всегда чем-то оперирует, машинист следит за машиной, водитель, ясное дело, водит, а вот слесарь замки почти не чинит.

 3.3  В английском языке существует несколько терминов для слесарной профессии: прямой перевод немецкого термина – locksmith, более обобщённое – metalworker, и уж совсем общее – mechanic. Профильная слесарная специализация называется другими словами: слесарь-монтажник – fitter, слесарь-сантехник – plumber.

§2. Что такое температура

2.1  Температура – одно из самых распространённых физических понятий, с которым сталкивается человек в повседневной жизни. Мы всегда контролируем какую-нибудь температуру: воздуха на улице, собственного тела, горячей и холодной воды, процессора компьютера, пива в бокале – всё эти значения при этом находятся в понятном и привычном для нас интервале значений.

Continue reading

§1. Вся правда о больших трубах

1.1  Когда в средствах массовой информации рассказывают о загрязнении окружающей среды, то зачастую на экране можно увидеть подобные картинки. Гигантские размеры и клубы пара производят нужное впечатление на неподготовленного человека.  На самом же деле не всё так страшно.

1.2  Градирня — это устройство для охлаждения воды атмосферным воздухом. Иногда градирни называют также охладительными башнями (cooling tower). В промышленности и в энергетике охлаждённой на градирнях оборотной водой осуществляется конденсация отработавшего пара и газообразных продуктов, охлаждение жидких продуктов, а также оборудования и механизмов. Фактически, градирня — это водо-воздушный теплообменник, где вода отдает тепло воздуху при непосредственном контакте с ним. Преимуществом градирен является очевидное отсутствие влияния на водоемы.

 

Градирни: а — вентиляторная; б — башенная; в — атмосферная;

1 — ороситель; 2 — водораспределитель; 3 — вентилятор; 4 — водоуловитель; 5 — резервуар; 6 — подвод воды; 7 — отвод воды; 8 — вход воздуха.