Полы 

Правила выбора системы дымоудаления газового котла. Раздельная система дымоудаления Раздельная система дымоудаления газового котла

Время буржуек и угольных кочегарок постепенно подходит к концу. И даже самые современные промышленные котельные вынуждены потесниться перед индивидуальными теплопунктами и все возрастающим спросом на настенные газовые котлы. Одна из причин такого всплеска популярности газовых настенных котлов - возможность установки их практически в любом помещении в сочетании с удивительной простотой монтажа и адаптивностью к любым потребностям и условиям.


В значительной мере область применения котельного оборудования расширяет предлагаемая к ним система дымоходов. Кроме обычного атмосферного дымохода, который известен нам всем с детства, появились коаксиальные дымоходы, а так же разнообразные раздельные системы.


Система дымоудаления и подачи воздуха для горения – важная часть отопительной и водонагревательной техники. От правильного подбора и установки системы дымоудаления во многом зависит срок службы Вашего котельного оборудования. О таком факторе как безопасность не стоит и говорить – угарные газы должны быть своевременно отведены с соблюдением всех противопожарных мер. Ошибки при проектировании могут сказаться как на экономичности системы отопления, так и на ее производительности.


Коаксиальные и раздельные системы дымоудаления применяются для удаления дымовых газов от бытовых газовых котлов с закрытой камерой сгорания. Они могут использоваться как в индивидуальных, так и в многоквартирных жилых домах.


Обе эти системы состоят из двух частей – дымохода и воздуховода. Дымоход должен обеспечивать полный отвод дымовых газов от котла в атмосферу, а воздуховод – подачу необходимого объема воздуха на горение газа. Забор воздуха может производиться как непосредственно снаружи здания, так и внутри помещения, в случае если оно соответствует необходимым требованиям и обеспечивает достаточную приточную вентиляцию.


  1. КОАКСИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЫМОХОДОВ НАСТЕННЫХ КОТЛОВ

Коаксиальная система дымоудаления применяется для удаления дымовых газов от бытовых газовых котлов с закрытой камерой сгорания, где температура дымовых газов не превышает 200 С. В установке допускается разрежение или избыточное давление до 200 Па.


Коаксиальные дымоходы обычно изготавливаются толщиной 1.0, 1.5 и 2.0 мм., круглого сечения. Внутренняя труба исполняется из алюминия, наружная – из стали или алюминия. Варианты диаметров чаще всего 60/100 или 80/125. Причем типоразмер 60/100 наиболее распространен, а 80/125 используется с настенными кондексационными котлами, или в тех случаях, когда система дымоотвода превышает 4-5 метров.


Практически все элементы коаксиальной системы универсальны – подходят любым термоблокам, в не зависимости от брэнда. Например, удлинительные участки к настенным котлам Vaillant , Buderus , Viessmann, котлам Bosch и т.д – полностью взаимозаменяемы.


Исключение составляет элемент, который крепится прямо на котел – это угловое колено или вертикальный адаптер для подключения к котлу. Угловой адаптер используется для горизонтального прохода через стену, а вертикальный – для прохода через крышу, либо в тех случаях, когда нужно смонтировать горизонтальный проход несколько выше.


Потому если Вы приобретаете комплект прохода через стену (или крышу), то его тоже нужно, как и адаптер котла, выбирать в зависимости от производителя Вашего котельного оборудования.


С внешней стороны элементы дымохода окрашиваютс я в белый цвет. Элементы коаксиальной системы могут так же использоваться совместно с элементами раздельной системы дымоходов 80/80 .


Какая то дополнительная изоляция при монтаже не требуется - минимальный отступ от горючих материалов 0 мм.


1.1 Расчет системы дымоудаления

Расчет коаксиальной системы дымоудаления необходимо производить с учетом места установки, характеристик котла и геометрии дымохода.

При расчете необходимо проверить сопротивление дымохода, и убедится что при всех возможных погодных условиях и режимах работы термоблока разряжения на входе в дымоход достаточно для преодоления сопротивления котла и самого дымохода, а так же обеспечивается достаточный приток воздуха для горения.


Следует учитывать, что обычно для диаметра 60/100 суммарная длинна дымохода не должна превышать 4.5 метра, а каждый отвод 90 градусов снижает ее еще на 0,5 метра. Если требуется большая длинна конструкции, то следует перейти на раздельную систему, или на коаксиальный дымоход диаметром 80/125.


Температура внутренней поверхности дымохода должна быть не менее 0 С. Не выполнение этого условия, в период отрицательных температур, приведет к обмерзанию конденсата внутри дымохода, сужению рабочего сечения и возможной аварийной остановке котла. Так же необходимо убедится, что температура внутренней поверхности дымохода во всех режимах превышает температуру точки росы в продуктах сгорания.


1.2 Схемы коаксиального дымоудаления

1.2.1 Горизонтальный вывод через наружную стену


Это наиболее распространенная схема построения дымохода к настенному котлу. Благодаря своей простоте и небольшой стоимости она применяется в подавляющем большинстве случаев.


|Коаксиальный дымоотвод выводится горизонтально через наружную стену. При монтаже необходимо обеспечить уклон 2-3 градуса от котла с целью исключения попадания конденсата в прибор.


Для монтажа обычно применяются стандартные базовые комплекты прохода через стену. Комплекты подбираются по типу (производителю) настенного котла. Например базовый проход через стену VAILLANT (арт. 303807) или горизонтальный комплект BUDERUS (арт. 7 747 380 027 3) отличаются угловым адаптером подключения к котлу. Остальные части одинаковые и взаимозаменяемые. И конечно, к ним можно использовать любые удлинительные элементы, например удлинение коаксиальной трубы 60/100 1 метр , или колено коаксиальное 60/100 угол 90 .


1.2.2 Вертикальный проход через крышу

В этом случае дымоход выводится верх от котла через крышу здания. При этом используется вертикальный адаптер (он одевается прямо на котел и каждого производителя он свой, смотрите например Адаптер коаксиальный вертикальный Ø60/100 BOSCH, Buderus) . Далее монтируется необходимое количество удлинительных элементов, например Труба коаксиальная 60/100 2.0 м . Завершает конструкцию сверху Терминал вертикальный Ø60/100 для прохода через крышу - он обеспечивает герметичное соединение с кровлей.

Такая схема обычно применяется в частных домах и коттеджах.


1.2.3 Подключение к коллективному дымоходу

Коаксиальный дымоход выводится в шахту коллективного дымохода. Поступление воздуха для горения происходит из свободного пространства между наружной стенки шахты и гильзой общего дымохода.

При этом необходим тщательный расчет как всей шахты, так и гильзы дымохода (площадь сечения, максимальная длинна, расстояние между приборами и т.д.) во избежание опрокидывания тяги от одного термоблока на другой.

Если такой расчет затруднен, то предпочтительно проектировать многоканальный коллективный дымоход – когда забор воздуха происходит по общему пространству, а отвод продуктов сгорания по индивидуальному каналу.

Такие системы дымоходов обычно используются в поквартирном отоплении в многоквартирных домах.





1.3 Правила монтажа коаксиальных дымоходов

1.3.1 Вертикальный участок

При проектировании и монтаже вертикального прохода через крышу необходимо руководствоваться нижеприведенной схемой.

Высота дымохода для домов с плоской крышей должна быть более 2,0 м., а если крыша прилегает к дымоходу - не менее 0.5 над прилегающей кровлей.

Во избежание попадания в котел кондексата в начале участка устанавливается Конденсатосборник коаксиальный Ø60/100 для прямоточных труб.


1.3.2 Горизонтальный участок

При монтаже горизонтального прохода через стену необходимо соблюдать следующую схему:

При проектировании дымохода важно максимально сократить его длину и количество поворотов. Желательно использовать не более 3-х поворотов 90°, так как каждый из них снижает допустимую длину дымохода в среднем на 0,5 метра.


Для отвода конденсата, предусматриваются кондексатоотводчики, а сам дымоход монтируется с уклоном 2-3 градуса от котла.


О раздельной системе дымоходов 80/80 мы поговорим в части 2 этой статьи.

Возникновение пожара опасно не столько наличием открытого огня, сколько задымлением помещений. Даже небольшой очаг возгорания может вызвать появление такого количества дыма, что станет проблематичным вывод людей, затруднены . Наличие в воздухе продуктов горения затрудняет дыхание, дезориентирует в пространстве, вызывает панику. Эти угрозы требуют наличия соответствующих вентиляционных систем, осуществляющих эффективное дымоудаление, а также способствующих оперативному решению возникших проблем. Такие системы существуют, они активно используются в разных зданиях, промышленных цехах или иных сооружениях.

Система дымоудаления – специализированный комплекс вентиляционного оборудования, предназначенный для оперативного вывода продуктов горения из помещений, освобождения от дыма путей эвакуации людей и способствующий правильной организации мероприятий по устранению возгорания.

Основным участком охвата системы являются лестничные клетки, шахты лифтов, коридоры по пути следования при эвакуации. Выполняются следующие функции:

  • Сокращается возможность распространения огня.

  • Снижается количество дыма.

  • Обеспечивается возможность нормального пожаротушения.

  • Снижается температура воздуха.

  • Осуществляется контроль и оповещение о возникшем возгорании.

  • Открытие люков, клапанов, окон для эффективного вывода продуктов горения.

Комплекс дымоудаления – протяженная и сложная система, действующая по разным схемам, дающая возможность перераспределения воздушных потоков по мере необходимости.

Конструкция и устройство

Вентиляция дымоудаления состоит из следующих узлов:

  • Вентиляторы дымоудаления. Осуществляют вытяжку или приток свежего воздуха в задымленные помещения.

Мнение эксперта

Федоров Максим Олегович

Важно! В любом случае используются все возможные средства, позволяющие в кратчайшие сроки устранить задымление и восстановить нормальный микроклимат в помещениях, соответствующий санитарным нормам.

Оборудование, входящее в состав комплекса

В качестве вентиляторов дымоудаления используются устройства, обладающее соответствующими характеристиками. Условия эксплуатации требуют наличия высокой категории теплостойкости – от 400°С до 600°С. Рабочие колеса могут изготавливаться из нержавеющей стали или обладать защитным покрытием, предохраняющим от воздействия агрессивных продуктов горения.

Воздуховоды дымоудаления изготавливаются из углеродистой или оцинкованной стали и имеют повышенные требования к герметичности – категории «Н» (нормальное исполнение) или «П» (плотное).

Люки дымоудаления, используемые для системы, имеют нормально закрытое положение, открываются по команде с датчиков или с пульта управления. Все элементы должны быть рассчитаны на работу при высоких температурах и в агрессивной среде.

Расчет дымоудаления

Расчет системы – сложная многоступенчатая задача. Определяются все возможные каналы отвода газов или продуктов горения – от уже имеющихся коридоров, лестничных клеток и т.д. до новых, дополнительно установленных . По величине каналов или объемам помещений вычисляется производительность вентиляторов, по количеству помещений и коридоров определяется число клапанов дымоудаления, а также противопожарных клапанов. Какой-то единой методики расчета не существует, поскольку конфигурация помещений и воздуховодов для вывода дыма может быть разной.

Методика расчета сложна и требует участия подготовленных специалистов. Если по каким-либо причинам онлайн-калькуляторы не подходят для решения возникших вопросов, то следует обратиться в специализированную организацию и заказать расчет у них. Потребуется обследование специалистами имеющихся помещений, возможных путей вывода продуктов горения, определение порядка эвакуации людей и т. д. Все эти расчеты должны опираться на требования СНиП, соответствовать противопожарным и санитарным нормам.

Мнение эксперта

Инженер теплоснабжения и вентиляции РСВ

Федоров Максим Олегович

Важно! Самостоятельный расчет комплекса дымоудаления – высокий риск свершения ошибок, происходящих от отсутствия опыта.

Эксплуатация

Налаженная система вывода продуктов горения эксплуатируется в соответствии с требованиями нормативов или СНиП. Составляется график проверок оборудования, производятся все необходимые мероприятия по поддержанию всех элементов в рабочем состоянии. Сложность в том, что система не работает постоянно, простаивающее оборудование имеет высокую вероятность отказа. Ответственность комплекса велика, экономия на обслуживании, контрольных мероприятиях недопустима.

Системы дымоудаления зачастую важнее систем пожаротушения, поскольку даже при малом очаге горения, не угрожающем никаким материальным ценностям или людям, величина задымления может оказаться критической и повлечь за собой сложности в осуществлении мероприятий по тушению пожара или даже человеческие жертвы. Отравление продуктами горения вызывает панику, дезориентацию, когда человек не понимает, в какую сторону ему следует бежать. Ответственность высока и требует соответствующего отношения со стороны руководства и персонала.

Как работает клапан дымоудаления

Коаксиальные дымоходы для настенных газовых котлов в последнее время имеют широкое применение для современного отопительного оборудования. Это отличное решение для частного дома при отсутствии в нем дымоходной трубы, а также для многоквартирных домов, имеющих общий стояк для дымоудаления.

Простота конструкции и эстетичный внешний вид делают коаксиальный дымоход незаменимым для правильной работы газового настенного двухконтурного или одноконтурного котла. Давайте и мы подробно рассмотрим его особенности, принцип работы, требования к установке и монтажу данной конструкции.

Коаксиальный дымоход для газового котла: что это такое и где применяется

Коаксиальных дымоход применяется для отопления с принудительной тягой. Сам котел должен быть турбированным, т.е. иметь встроенный вентилятор для выброса продуктов сгорания. Само понятие «коаксиальный» означает соосный, т.е. дымоход «труба в трубе». По наружной трубе происходит приток воздуха в котел, по внутренней трубе — выхлоп отработанных газов в атмосферу.

Диаметр этих дымоходов, как правило, составляет 60/100. Его внутренняя труба равна 60 мм, а наружная — 100 мм. Для конденсационных котлов диаметр дымохода: 80/125 мм. Материалом исполнения является сталь, покрашенная термостойкой эмалью белого цвета. Смотрим стандартную комплектацию по фото-схеме.

Существует также такое понятие, как утепленный коаксиальный дымоход. Это тот же соосный дымоход, только наружная труба у него выполнена не из металла, а из пластика. Или же второй вариант: когда внутренняя труба несколько длиннее наружной. Сделано это специально для того, чтобы на внешней трубе не образовывался конденсат. Такой вид дымохода стоит чуть подороже, но не намного.

Коаксиальный дымоход может составляться из нескольких элементов:

— коаксиальные трубы (удлинители) разной длины от 0,25 м до 2 метров;

— коаксиальное колено (уголок) под 90 или 45 градусов;

— коаксиальный тройник;

— наконечник трубы, иногда зонтик;

— хомуты и прокладки.

Производители коаксиальных дымоходов для газовых котлов

При покупке настенного газового котла, вам предложат сразу купить к нему и коаксиальную трубу. В обычной, стандартной ситуации продается коаксиальный комплект для горизонтальной системы дымоудаления, куда входит: колено 90 градусов, удлинитель 750 мм с уличным наконечником, обжимной хомут, прокладки и декоративные вставки.

Если у вас несколько другой случай, то все остальные части и элементы можно докупить отдельно. Эти элементы универсальны практически для любого производителя настенных газовых котлов.

Исключением является первый элемент, это либо первое колено, либо первая труба от котла. Дело в том, что у каждого производителя котлов есть свои особенности посадочного места. Это касается фирменных (родных) коаксиальных дымоходов.

Но бывают случаи, когда для определенной марки котла труб нет в наличии или они очень дорогие. Например, фирменный коаксиальный комплект для немецкого котла стоит около 70 евро. В таких случаях можно рассмотреть покупку его аналога.

Аналоги фирм производителей коаксиальных дымоходов

Эти комплекты имеют универсальные посадочные места, и отверстия для крепления стартового колена (отвода) совпадают с большинством производителей газовых котлов, представленных на российском рынке.

Коаксиальный дымоход «Royal Thermo»


Коаксиальные дымоходы фирмы «Royal Thermo » подойдут для , Vaillant или Navien. При покупке труб Роял внимательно смотрите на упаковку, на ней с торца для каждой марки котла проставлен свой артикул: «Bx» — Baxi, «V» — Vaillant, «N» — Navien.

Еще одним производителем на рынке коаксиальных труб и элементов к ним является компания «Grosseto ».
Их дымоходы универсальны и подойдут для котлов марок Ariston, Vaillant, Wolf, Baxi, Ferroli, а также корейских и Korea Star.

Главным преимуществом универсальных аналогов коаксиальных дымоходов является их низкая цена. Она отличается от фирменных комплектов в два, а то и в три раза.

Монтаж и требования к установке коаксиального (соосного) дымохода

Коаксиальный дымоход может быть установлен в трех вариантах:

— горизонтально с выводом на улицу;

— горизонтально с выводом в шахту (поквартирное отопление);

— вертикально с выводом в уже существующий дымоход.

Наиболее распространенным способом вывода коаксиального дымохода является вариант- горизонтально с выводом на улицу.

Коаксиальный дымоход в стену


По схеме выше мы видим:

1 — коаксиальная труба с наконечником;

2 — колено коаксиальное;

4 — коаксиальная труба (удлинитель);

Для правильного монтажа коаксиального дымохода существует ряд требований

1. Общая длина дымохода должна быть не более 4-х метров.

2. Допускается использовать только два поворота, не более двух колен.

3. Минимальное расстояние от трубы до участка потолка и стен, выполненных их негорючего материала, должно составлять 0,5 метра.

4. Горизонтальный участок трубы должен быть выполнен с небольшим наклоном вниз, в сторону улицы.

Эти необходимо сделать для того, чтобы образовавшийся конденсат стекал не в котел, а уходил на улицу.

Раздельные системы дымоходов для газовых котлов

Еще одним популярным способом отвода продуктов сгорания у турбированных газовых настенных котлов является раздельная система дымоудаления. Что же это такое?

Бывают случаи, когда по той или иной причине нельзя вывести коаксиальный дымоход. Для этого была разработана система, состоящая из двух раздельных труб: одна на выброс газов, другая — для подсоса воздуха в котел. Смотрим схему установки.

Раздельный дымоход для котла

Как правило, диаметр таких труб составляет 80 мм. Материал исполнения — сталь. В некоторых случаях, трубу подсоса воздуха заменяют на гибкую алюминиевую гофру, которая растягивается до 3-х метров.

Для того, чтобы установить раздельный дымоход на газовый котел, необходимо купить специальный адаптер — разделитель каналов. Он устанавливается сверху навесного котла и преобразует выход «труба в трубе» в раздельный, на который затем и монтируются трубы.

Некоторые производители, например, тот же «Навьен», заранее позаботились о потребителях, и выпускают настенные газовые котлы с уже установленной системой под раздельные трубы. Это чисто корейская версия котлов, обозначается под артикулом «К». Котел с такой системой будет иметь название «Navien Deluxe-24 K», где 24 — это его мощность в кВт.

Установка котла с раздельной системой дымохода

Трубы могут выводиться в 3-х вариантах:

— обе трубы в одну стену;

— обе трубы в разные стены;

— одна труба в стену, вторая — в существующий дымоход.

Какой из способов дымоудаления подойдет именно для вашего дома должна решать проектная организация. Согласно техническим условиям, они составляют индивидуальный проект для каждого дома.

В нем прописывается исполнение газового котла (напольный, настенный), его максимальная мощность, а также то, какие трубы должны быть установлены: раздельные или же необходимо купить коаксиальный дымоход для газового котла.

Единственное, что они не в праве решить за Вас — это марка котла. Никто не может заставить Вас купить модель какого-то определенного производителя. Здесь уже выбор остается только за Вами. Смотрим видео.

Чем отличается коаксильная система дымоудаления от раздельной. Особенности видов систем дымоудаления.

Устанавливая в доме котел отопления, конечно же, необходимо позаботиться и об отводе продуктов горения. Задача эта, довольно-таки, не простая, но благодаря использованию современного оборудования, она легко решается, причем без особых финансовых затрат.

Установка современного вида систем удаления дыма удобна и тем, что позволяет попутно решить задачу обеспечения отопительного котла кислородом. Дело в том, что в процессе эксплуатации котла расходуется значительное количество кислорода.

Если забирать его из внутреннего пространства помещения, то создаются сквозняки, и существенно ухудшается микроклимат. Кроме того, температура в помещении будет все время понижаться.

Ведь, воздух снаружи будет постоянно втягиваться внутрь помещения. Энергия котла будет расходоваться на его прогрев. Таким образом, защититься от стужи будет, практически, невозможно.

Поэтому, лучше всего, чтобы воздух подавался с улицы прямо к отопительному котлу. Это позволит избежать любого взаимодействия с воздухом внутри помещения, а, значит, ваша система защиты от холода будет работать максимально эффективно.

Коаксиальный вид системы удаления дыма

Коаксиальная система удаления дыма состоит из внешней и внутренней трубы. По внутренней трубе продукты горения (дым, водяной пар, углекислый газ), благодаря силе тяги самого отопительного котла, выводятся наружу. А, по пространству между трубами, поступает воздух необходимый для поддержания процесса горения в котле.

Диаметр меньшей трубы, обычно, равен 6 см, а большей - 10 см. Для работы небольших газовых котлов, диаметр трубы в 6 см вполне достаточен. Поэтому, коаксиальную систему удаления дыма рекомендуется использовать в частных домах и для небольших торговых (общественных) площадей.

Но все же такое оборудование не является каким-то универсальным решением, потому что оно имеет определенное соотношение плюсов и минусов.

Преимуществом коаксиальной системы удаления дыма является ее низкая пожароопасность. Ведь, температура внешней трубы довольно низкая, а взаимодействие горючих предметов и веществ с внутренней трубой практически исключено.

К недостаткам этой системы удаления дыма можно отнести ее высокую стоимость. В случае большой протяженности дымохода, выгоднее применять раздельную систему удаления дыма.

Раздельный вид системы удаления дыма

В раздельной системе удаления дыма также используются две трубы. По одной трубе продукты горения выводятся наружу, а по другой воздух поступает в котел. Такая система удаления дыма идеальна для мощных котлов. Ведь, чем больше отопительный котел, тем больше продуктов горения образуется в процессе его работы.

Достоинства раздельной системы удаления дыма:

  1. Эту систему можно использовать для котлов, работающих на разном виде топлива (природный газ, мазут, уголь, дрова).
  2. Недорогой монтаж.

Как правило, для мощных котлов отводится особое помещение, в которое без затруднений может поступать кислород как через специальную трубу, так и через систему вентиляции.

В чем особенность сборки и установки видов систем удаления дыма

Для монтажа обеих систем удаления дыма используют: прямолинейные участки (патрубки) и адаптеры. Прямолинейные участки системы сначала соединяют между собой. Затем, при помощи особых скрепляющих деталей, они устанавливаются на стены здания. Если участок - сложный, то для соединения прямолинейных участков применяют адаптеры.

Виртуальные частицы - это абстрация, которая возникает в формализме пертурбативной квантовой теории поля.
Оказалось, что напрямую решать уравнения квантового поля, которое взаимодействует с другим квантовым полем обычно очень сложно. Поэтому люди придумали такой подход, называется пертурбативная квантовая теория поля. В физике частиц (на том же коллайдере) обычно сначала какие-то частицы слетаются издалека (где их взаимодействие друг с другом мало), как-то взаимодействуют, и потом разлетаются далеко (где их взаимодействие опять мало). Поэтому люди решили, что такой процесс можно описать, взяв за основу теорию свободных, не взаимодействующих вообще частиц (такую теорию решить легко), а дальше порядок за порядком вводить в такую теорию взаимодействие как малое возмущение. То есть математически разложить полную теорию в ряд по константе связи (характеристика, описывающая взаимодействия, такая как постоянная тонкой структуры, например) в окрестности свободной теории. Такой подход называется теорией возмущений, или пертурбативной квантовой теорией поля.

Оказалось, что когда так делаешь, то получается очень наглядная картинка, то что вы видите в описании вопроса. Процессы взаимодействия частиц в каждом порядке описываются как сумма диаграмм, где в вершинах стоят элементарные взаимодействия (которые мы и вводим порядок за порядком), а между этими вершинами пролетают возмущения (частицы) свободного квантового поля, но немного другого рода, чем обычные частицы, они отличаются тем, что у них не всегда E_0 = m c^2 (или, что более правильно E^2 - p^2 c^2 = m^2 c^4). Такие внутренние частицы не могут вылетать из диаграммы наружу, их и называют виртуальными. Чтобы, соответственно, получить точный ответ в такой постановке вопроса, надо просуммировать все возможные диаграммы со всем возможным количеством вершин, которые подходят под нужный процесс. Реально, достаточно взять сумму небольшого числа диаграмм, которые вносят самый большой вклад.
Поскольку картинка получилась очень уж наглядной, люди стали говорить что взаимодействия реальных частиц - это их обмен виртуальными, и вообще перетрактовывать любой процесс в рамках этих самых виртуальных частиц.
Такая картина права только наполовину, она права в том, что рассеяние частиц осуществляется посредством сложных взаимодействий квантовых полей друг с другом. Но сами виртуальные частицы - это не физика, это техника расчета определенных величин. Достоинство ее в том, что она работает в очень большом числе случаев. Есть другие менее универсальные техники, где никаких виртуальных частиц нет, например, бутстрап. Есть случаи, когда эта техника неприменима, например, когда константа связи слишком большая или есть всякие эффекты, которые принципиально не подпадают под теорию возмущений, например, инстантоны. Самый простой пример процесса, где описание через виртуальные частицы не работает - это эффект Швингера, рождение электрон-позитронных пар в сильном электрическом поле.
Отвечая конкретно на ваш вопрос, мы не наблюдаем флуктуирующий вакуум, мы наблюдаем что будет, если в вакуум отправить какие-то частицы или поместить какие-то объекты. В некоторых случаях имеет смысл описывать такие процессы в рамках теории возмущений, тогда наглядно процесс можно представить как то что реальные частицы взаимодействуют с какими-то виртуальными, возникшими из вакуума. Но так как по сути своей виртуальные частицы суть элементы даже не теории, а техники расчета физических величин в квантовой теории поля, не думаю, что вопрос о том сколько виртуальных частиц рождается в вакууме в единицу времени имеет смысл.

А он и не виртуальными частицами объясняется. Возьмем гармонический осциллятор в квантовой механике, у него есть уровни энергии, есть основное состояние и возбужденные. Если рисовать аналогию с квантовой теорией поля, то основное состояние - это вакуум, а возбужденные состояния - это состояния квантового поля с каким-то количеством частиц. Так вот, эффект Казимира возникает исключительно из-за особенностей вакуумного состояния. Вакуумное состояние в промежутке между двумя пластинами отличается от вакуумного состояния вне их. Как в случае со светом между двумя пластинами, он должен образовывать стоячие волны, также в случая и с фотонами между двумя пластинами, они должны иметь определенные волновые числа. Так же и с нулевыми модами, вакуумных мод в промежутке между пластинами меньше, чем снаружи. Из-за этой разницы возникает эффект Казимира. Вакуумные моды не есть виртуальные частицы, они ни с чем никак сами по себе не взаимодействуют, ничего не рассеивают.
То что я сказал, что виртуальные частицы - это абстракция, это не значит, что квантовое поле - это что-то очень простое, и там не может быть странных эффектов. Я хочу добавить, что я не говорю сейчас что-то шокирующе новое, все это есть в любом учебнике по квантовой теории поля, просто это отличается от того, что в итоге оказывается в популярных источниках.