ТИТАН-МАГНИЙ ӨНДІРІСІНІҢ ШЛАМДАРЫН ҚҰРЫЛЫС МАТЕРИАЛДАРЫНДА МОДИФИКАЦИЯЛЫҚ ҚОСПА РЕТІНДЕ ҚОЛДАНУ

1. жылуөткізгіштік

2.Конвекция

3.сәулелену

F- қабырғаның ауданы, м2

λ- жылуды беру коэффициенті, Вт/м^оС; кДж/м^оС

2
.

1. 
   Тік қабырға үшін бос конвекция кезінде
   
2. 
   ∆t<5^оС; α=3,5+0,097∆t
   

2.көлбеу түтік үшін

d- түтік диаметрі

Мәжбүрлі конвекция үшін жылуалмастырғыштың беті кедір-бұдырлы болады. Ауа және жайпақ кедір бет үшін, ауа жылдамдығы <5м/с кезінде

α=6,1+4,2ω Вт/м^2оС

Басқа шарттар үшін: α=15,1√ω

Техникалық шарттар:

α- ға әсер етушілер:

- сұйықтық пен газдың физикалық қасиеттері (тұтқырлық, тығыздық, жылуөткізгіштік, жылусыйымдылық)

- α жылдамдығының артуымен сұйықтың немесе газдың қозғалыс жылдамдығы,

- сұйықтық немесе газдың қозғалыс сипаты (ламинарлық, турбуленттік)

- шайылатын беттің формасы мен өлшемі (бұл параметрлерсұйықтық немес агенттің және қыздырылатын қабаттың қалыңдығының қозғалыс сипатын анықтайды)

- құбыр беттерінің кедір-бұдырлығының дәрежесі
Құбырларда жылжитын су және ауа үшін булану немесе конденсация шартары кезінде:

В- t=0-100^оС су үшін мәндері 5,71-12,91 тең коэффициент

Сәулелену – жылулық энергияның алдымен аз қыздырылған денелер қабылдаған сәулелік, ал содан соң осы дененің температурасын арттыра отырып жылулыққа айналуымен сипатталады

Энергия былайша анықталады:

С- дененің сәулелену коэффициенті, Вт/м²К⁴

Т- абсолютті температура, К

Абсолютті қара дене үшін С=5,67

Құрылыс материалдары үшін 4,7≤С≤5,4

Алюминий үшін С=0,64

Бетон үшін С=3,6

Параллель екі беттің жұмысы кезінде біреуі екіншісіне энергия береді:

F- сәулелену ауданы, м²

1. 
   қыздырушы орта мен қабырға арасындағы конвективті жылуалмасу жылудың қабырға арқылы берілуі
   
2. 
   басқа бет пен қыздырылатын орта арасындағы конвективті жылуалмасу
   

λ – жылуөткізгіштік

α₁- қыздырылушы денеден қабырғаға жылудың берілу коэффициенті

α₂- қабырғадан қыздырылатын ортаға жылу берілудің коэффициенті

t₁- қыздырушы ортаның температурасы

t₂ – қыздырылатын ортаның температурасы

t”_ст- қыздырылатын орта жағындағы температура
Сәулелену және конвекция арқылы цилиндр тәріздес жылуалмастырғыштан жылуды жоғалтуды анықтау . Аппарат жайда орналасқан:

ТО спираль тәріздес

Аппарат F=3м2; d=298 К

Бу қысымы 3кПа сәйкес

t_{нар, пов} 20^о қа төмен t бу=133,5оС=406,5К

С=0,48 Вт/м²*К⁴

δ=10мм

көлбеу қабырға

α=α_изл+α_конв

α = 0,4+5,12=5,52

Q=3*5.52(386.5-298)=1465.56 Вт
2.Жанасушы жылуалмастырғыштар

Жанасушы жылуалмастырғыштарда жылу алмасу қыздырушы және қыздырылушы нысандардың тікелей жанасуы кезінде жүреді. Жылуалмастырғыш қондарғы жылуды бір жылутасымалдағыш денеден екіншісіне беруге арналған.

Жанасушы жылуалмастырғыштар қыздырылатын агентті жылуалмастырғыштың сұйықтығына бір құбыр, немесе бірнешеуі арқылы енгізуден жұмыс істейді, бірақ сұйықтық деңгейінен төмен болады.

Бір құбыр жағдайында беруді барботаж деп атайды.

Жылуалмастырғыштар ауаны тазартқыштармен жабдықталуы тиіс:

1.үрлегіш

2.ілмекті

Жылуалмастырғыштағы қыздырылатын сұйықтықтың шығынын мына теңдеу бойынша анықтайды:

М_н- қыздырылатын агенттің шығыны, кг/ч

i_n – қыздыратын агенттің энтальпиясы

С_рк- агент конденсанттың изобаралық жылусыйымдылығы кДж/кг^оС

tк – конденсат температурасы, ^оС

М_ж- қыздырылатын сұйықтықтың шығыны, кг/ч

С_рж- қыздырылатын сұйықтықтың орташа изобаралық жылусыйымдылығы кДж/кг^оС

t_1,2- сұйықтықтардың бастапқы және сқңғы температуралары

Q_n- қондырғыдағы жылуды жоғалту

Қыздырғыш агенттің шығыны былайша анықталады:

∆t₂- жылуалмастырғыштың басқа ұшындағы температуралардың айырымы

2 формула жылуалмасу бетінің ен бойы тұрақты болған кезде тура ағынды және қарсы ағынды қондырғыларды есептеуде қолданылуы мүмкін:

1. 
   массалық шығын мен жылусыйымдылықты
   
2. 
   жылуды беру коэффициентін К
   

қабырғаның жылулық кедергісінің коэффициенті; (м²град)/Вт

көп қабатты қабырға үшін

α – жылуды беру коэффициенті

d - ішкі диаметр; м

λ – жылуөткізгіштік коэффициенті Вт/(м град)

ω –түтіктегіжылутасымалдағыштың жылдамдығы

ρ – жылутасымалдағыштың тығыздығы кг/м³

μ- жылутасымалдағыштың тұтқырлығы Н*с/м²

с- жылусыйымдылық Дж/кг град

критерий Re>10000 болған жағдайда, онда

С=0,021

m=0.43

Бастапқы мәліметтер

d=100мм=0,1м

ω = 3м/с

t=30^оС

с=0,997 ккал/кг*град=4187,4 Дж/кг*град

λ = 53,1*10² ккал/м*час*град

Pr=5,42

Pr_ст=1,2 Pr=6.504

Есептеу








3.Рекуперативті жылу алмастырғышты есептеу
Шешуі:

1. Ауа өтуге арналған қимасының ауданын анықтаймыз:

f = f₁ = f₂ = f_фр * f^уд

мұндағы f₁ және f₂ – сәйкесінше, жайдан шығарылатын және өыздырылатын ауаның өтуіне арналған кесіндінің ауданы; f^уд = 0,897 м²/м² болатын қабырғасының көлденең кесіндісінің қалыңдығы (кесте бойынша. 3.2 [1]) болатын ауданды ескеретін меншікті аудан

f = 0,7 * 0,7 * 0,897 = 0,434 м²

2. Жойылатын (F₁) және ағынды ауаның (F₂) ағымындағы жылуалмастырғыш беттің ауданын

F = F₁ = F₂ = F_v * V

мұндағы F_v = 1905 м²/м³ – арықтар мен қабырғалардың жылуалмастырғыш бетінің меншікті ауданы (3.2 кесте[1])

V = f_фр * = 0,7 * 0,7 * 0,3 = 0,147 м³ – рекуператордың әрбір арығының көлемі, яғни жойылатын және ағынды ауаның арығы үшін.

F = 1905 * 0,147 = 280,035 м²

3. 
   Жылу алмастырғыштың эквиваленттік диаметрін анықтаймыз, яғни осындай қуыстың диаметрі, ол одан ауа өткен кезде жылуалмастырғыштың қимасы арқылы ауа өткен кездегі сияқты аэродинамикалық кедергі 0,434 ² тудырады[1] D_экв = 1,77 мм
   

( )_в =

t_H1 = 20⁰ C кезіндегі жойылатын ауаның тығыздығы = 1,164 кг/³ құрайды, ал t_H2 = -5⁰ С кезінде ағынды ауаның тығыздығы = 1,260 кг/м³ құрайды.

Ылғалды ауаның тығыздығын мына формула бойынша анықтауға болады

мұндағы 1,293 – қалыпты жағдайдағы құрғақ ауаның тығыздығы, кг/м³, Р_бар – барометрлік қысым, Па; Р_n – су буларының парциалды қысымы, Па.)

жойылатын және ағынды ауаның ағынының жылдамдығы:

w₁ = 3,2 / 1,164 = 2,75 м/с; w₂ = 3,2 / 1,260 = 2,54 м/с.

5. Re критерийінің мәнін анықтаймыз:

Re₁ =

Re₂ =

6. N_u1 и N_u2 критерийлерін мына формулалар бойынша анықтаймыз:

N_u = 1,99 Re^0,09 * Pr^0,33

N_u1 = 1,99 * 323^0,09 * 0,703^0,33 = 2,976

N_u2 = 1,99 * 350^0,09 * 0,71^0,33 = 3,017

7. Жылуалмасудың коэффициентін анықтаймыз:

8. мына параметрлерді анықтаймыз

мұндағы - қабырғалардың жылуөткізгіштігі, Вт/(м² * К).

мұндағы F_пл/F =1/ - жайпақ пластинканың жылуалмасу бетінің ауданының

F_пл / F =

К_т – әсерлесудің термиялық тиімділігін ескеретін коэффициент, көп жағдайда К_кт = 0,7

.

11. Конвективті жылуалмасудың келтірілген коэффициенттерін анықтаймыз:

13. Жылу мен массаны тасымалдауды ескеретін жылуды беру коэффициентін К_I анықтаймыз: ,

Мұндағы С_қан – қаныққан ауаның =100% кезіндегі үлесті жылусыйымдылығы 2.4 кесте бойынша (t_в.н1 + t_в.н2) / 2 = (20-5) / 2 = 7,5⁰ С кезіндегі мәні С_қан = 2,084 кДж/(кг*К)

14. Бетке конденсаттың түскен және түспеген кезіндегіжылуалмастырғыштардың режимін сипаттайтын өлшемсіз параметрлерді анықтаймыз:

15. Жылуалмастырғыштың график бойынша конденсаттың түсу режимінде табылған және W_I бойынша сурет 3.12 жұмыс істеуі кезіндегі температураның салыстырмалы өзгеруін анықтаймыз:

анықтаймыз :

мұндағы i_ж.н –t_ж.н температурадағы қаныққан ауаның энтальпиясы

16. Құрғақ жылуалмасу режимі үшін анықтаймыз:

17. Мына шаманы анықтаймыз:

Шама бойынша график бойынша 3.17 анықтаймыз .

18. Беттің бөлімдеріне конденсаттың түсу режимінде ағынды ауаның каналы бойынша анықтаймыз:

19. Қайта өңдеуден кейінгі ауа ағымының температурасын анықтаймыз:

20. Жойылатын ауаның соңғы энтальпиясын анықтаймыз:

21. Ауа ағынының жылуалмастырғышқа кіретін жерінің бетінің температурасын анықтаймыз:

бетке түскен конденсат қатпайды.

4. 
   Жылулық қалдықтарды қайта өңдеуге арналған түтікті жылуалмастырғышты есептеу.