1. механізм [ правити | правити код ]
2. В системі вентиляції будівель [ правити | правити код ]
3. У димових трубах [ правити | правити код ]
4. недоліки [ правити | правити код ]

Цей термін має також інші значення див. тяга .

Тяга - зниження тиску повітря або продуктів згоряння в каналах споруд і технічних систем, що сприяє притоку середовища в область зниженого тиску. Може бути природною (під дією сили Архімеда ) Або примусової (під дією технічних пристроїв, що забезпечують відтік газів або повітря, наприклад, вентиляторів ).

механізм [ правити | правити код ]

щільність ρ {\ displaystyle \ rho} нагрітого повітря і будь-якого іншого газу менше, ніж щільність більш холодного, отже, тиск стовпа висотою h (p = ρ g h) у нього менше. Цей факт призводить до появи різниці тисків всередині і зовні димової труби або опалювального будівлі; найбільше розрідження досягається знизу, де висота верхніх стовпів з різною щільністю максимальна: Δ p = ρ g Δ h {\ displaystyle \ Delta p = \ rho g \ Delta h} .

В системі вентиляції будівель [ правити | правити код ]

Якщо будівля не є герметичним, то за рахунок цієї різниці тисків виникає потік холодного повітря, спрямований всередину, а тепле повітря витісняється (спливає) і виходить назовні (можуть бути передбачені спеціальні витяжні вентиляційні канали). Рушійна сила тяги визначається перепадом середніх висот входу і видалення повітря. Так забезпечується робота витяжної вентиляції з природним спонуканням.

Якщо влітку в будівлі працюють кондиціонери , То відбувається зворотний ефект - холодне повітря виходить назовні, а теплий проникає всередину.

В сучасних висотних будівлях з замкнутими зовнішніми контурами ефект тяги може досягати великих масштабів. Тому при конструюванні таких будівель приділяють увагу боротьбі з цим ефектом. Частково це досягається за рахунок примусової вентиляції, частково за рахунок вбудовування внутрішніх перегородок. У разі пожежі ефект тяги грає велику роль в поширенні диму.

У димових трубах [ правити | правити код ]

Аналогічний процес протікає в печах і котлах . Повітря надходить в топку під колосник або подається на пальники . там відбувається горіння , В ході якого утворюються гарячі димові гази . Поверхнями нагріву котла або стінками печі теплова енергія від них відбирається, іноді також в них проникає навколишнє повітря, але на виході вони все одно зазвичай набагато гарячіше навколишнього повітря (навіть якщо технічно можливо охолодити їх сильніше, від цього зазвичай відмовляються, щоб запобігти випаданню в системі їдкого і токсичного конденсату ). Димова труба за своїм первісним призначенням потрібно для створення якомога більшого стовпа нагрітих газів, який створює досить значну тягу (проте багато високі труби створювалися в основному з екологічних міркувань, для розосереджування продуктів згоряння). Гази евакуюються через гирло труби, де розрідження (з поправкою на гідравлічний опір виходу) дорівнює нулю. Проте, в тракті звужується труби може (зазвичай якщо є влаштування примусової тяги) виникати і зона з надлишковим тиском [1] .

У невеликих котлах і печах природна тяга буває достатня для подолання аеродинамічного опору всього газоповітряного тракту, і навіть вимагає обмеження. У погано відрегульованих системах пічного опалення будівель іноді засмоктується стільки холодного повітря зовні, що тепла, що виділяється каміном , Не вистачає навіть на його нагрівання. Для регулювання тяги застосовуються шибери , Заслінки, а також нескладні автоматичні пристрої, що подають в газохід повітря при занадто великому розрідженні - обмежувачі тяги .

Тяга може стати і недостатньою, що призводить до поганого горіння в топці і виходу продуктів згоряння в приміщення (найбільш небезпечний чадний газ ). При природній тязі з цим нічого не можна зробити, крім як прочистити димар і полегшити доступ повітря в приміщення, звідки він забирається.

недоліки [ правити | правити код ]

Природна тяга залежить від атмосферних умов : Чим вище температура зовнішнього повітря, тим, як правило, менше різниця щільності його і газів. Істотно збільшити її натиск можна, тільки значно збільшивши висоту труби, що конструктивно складно і дорого, а для паровозів неможливо по транспортним габаритам; щоб уникнути аеродинамічних опорів, потрібно робити широкі газоходи з малою швидкістю газів. При таких швидкостях димоходи можуть легко забруднитися золою , Що знову ж знижує тягу.

Для збільшення тяги без застосування механічних пристроїв можна встановити на гирлі труби або вентиляційного каналу дефлектор , Що перетворює в розрідження енергію оточуючого його вітру . Він може забезпечити природну вентиляцію навіть без перепаду температур. Але коли немає вітру, дефлектор не працює, до того ж установка дефлекторів і парасольок на трубах опалювального обладнання в Росії була заборонена до 2003 м [2] . На виході можна також використовувати дифузор . Однак для пристроїв з високофорсованим горінням економічно виправдано створення примусової тяги за допомогою димососів .

Примусова тяга в котельних установках збуджується лопатевими машинами - димосмоками (Були окремі приклади застосування та струменевих витяжних пристроїв ). У будівлях примусова витяжна вентиляція аналогічним чином забезпечується вентиляторами . На всасе таких машин створюється розрідження, яке так чи інакше можна регулювати (поворотом напрямних апаратів, швидкістю обертання, (неефективно) шиберами і т. П.). Розрідження, як правило, падає в міру віддалення від машини. Частина тракту котельних установок, близька (з боку всаса) до димососів, може працювати під розрідженням, а частина з боку пальників та інших дуттєвих пристроїв - під надлишковим тиском (під наддувом); котли-утилізатори ПГУ завжди виявляються під наддувом.

Для ділянок газового тракту з тиском вище тиску навколишнього повітря (навіть на зовнішній димарі, щоб гази не проникали в товщу цегляної або бетонної конструкції і не руйнували її) потрібно газощільність (герметичність). Технічно її важко досягти, особливо на великих установках, тому зазвичай намагаються поставити димососи достатньої потужності для створення розрідження по всьому тракту, починаючи від топки; синхронізована таким чином робота тягових і дуттєвих пристроїв називається врівноваженою тягою.

Існують невеликі котли з дутьевим вентилятором, але без димососа, якщо природною тяги вистачає. Димотяги вимагають значної витрати енергії на привід, створюють сильний шум , А їх лопаті в агресивному середовищі швидко приходять в непридатність. Зниження шуму особливо важливо для витяжних пристроїв вентиляції, що встановлюються всередині приміщень.

Напір примусовою тягою в усіх випадках складається з напором природної тяги (якщо тільки вони сонаправленнимі).

Тяга створюється за рахунок різниці тисків (ΔP) і може бути підрахована таким чином. Рівняння дасть точне значення для випадку повітря як в трубі так і зовні труби висотою h. Якщо в трубі знаходиться не повітря, а продукти горіння, то формула дасть лише наближену оцінку.

Δ P = C ah (1 T o - 1 T i) {\ displaystyle \ Delta P = \; C \, a \; h \; {\ bigg (} {\ frac {1} {T_ {o}}} - {\ frac {1} {T_ {i}}} {\ bigg)}} , Де (в одиницях СІ ): ΔP = різниця тисків, па C = 0.0342 a = атмосферний тиск , па h = висота труби, м To = абсолютна зовнішня температура, До Ti = абсолютна внутрішня температура, До

Потік повітря за рахунок тяги може бути підрахований таким чином. Формула діє з тими ж обмеженнями.

Q = CA 2 gh T i - T o T i {\ displaystyle Q = C \; A \; {\ sqrt {2 \; g \; h \; {\ frac {T_ {i} -T_ {o}} {T_ {i}}}}}} , Де (в одиницях СІ ): Q = потік повітря, м³ / з A = площа перетину труби, м² C = коефіцієнт, що вводиться через тертя (зазвичай беруться значення від 0.65 до 0.70) g = прискорення вільного падіння , 9.807 м / с? H = висота труби, м Ti = середня внутрішня температура, До To = абсолютна зовнішня температура, До