Дәріс 9. Газ бен будың ағуы

Дәріс 9. Газ бен будың ағуы

1. 
   Газ бен будың ағуы
   
2. 
   Сапатамалардың, тұмсықтың түрлері, жұмысы
   
3. 
   Ағынның кинетикалық энергиясы
   
4. 
   Саптамадан шығар ауыздағы жылдамдық
   
5. 
   Дымқыл ауа, оның негізгі параметрлері
   
6. 
   Дымқыл ауаның есебі
   

Айналмалы қималы қысқа арналардан (саптамалар, тұмсық( газ бен будың ағыны өтуін қарастырамыз. Бундай саптамалар тасқынның (ағынның) энергияға реактивті қозғалтқыш (реактивті қозғалтқыштардың турбина тұмсығы, өндірістік орынды аппараттар) немесе кинетикалық энергияны потенциалды энергияға (турбокомпрессордың саптамалары, ішінде газ сығылатын арнайы құралдар т.б.) айналуға қолданылады.

Саптамалар ағынының шығар аузы кішірейтін конфузор d, ұлғаятын (диффузор) және біріккен конфузорлы диффузор қаптамалары dF=0 болып бөлінеді. Бұл насадкалар қысқа ал ондағы ағын жылдамдығы үлкен сол себепті ағынның арнаның қабырғасымен жанасуы өте аз уақытта жүретіндігіненайналадағы ортамен болатын жылуалмасу жоққа тән, сондықтан бұл процесс адиабатты болып саналады.

Үйкеліс күші жоқ болғандықтан, қозғалыстағы ағын сыртқа жұмыс шығармайды. Сондықтан ағынның не болар кинетикалық энергиясы мына айырмаға тең.

С₂ – саптамадан шығар ауыздағы суық жылдамдығы м/с;

i₁ - кіре берістегі меншікті энтальпия Дж/кг

i₂ – шығар ауыздағы меншікті энтальпия Дж/кг.

Салыстырмалы ылғалдының су буы.

Ылғалды шамасы дегеніміз 1 кг құрғақ ауаға келетін су буының мөлшері. Бұл шама «Х» деп белгіленеді және ол кг/кг деген шамамен көрсетіледі. Кейкезде г/кг деп алынып онда «d» деп белгіленеді. Ауаның ылғал шамасыоның температурасыөзгерсе де өзгермейді. Сондықтан бұл шама есептеукезінде өте қолайлы.

Идеалды газдың құрамдық теңдеуін қолдана отырып, ылғал шамасының су буының парциалды қысымынан байланысып мына теңдеумен көрсетеміз:

Ылғалды ауаның жылу шамасы (энтальпия)

Ылғалды ауаның жылу шамасы құрғақ ауа мен су буының жылу шамасынан (энтальпия) турады.

Ылғалды ауаның энтальпиясы (Дж) ылғалды ауадағы 1 кг құрғақ ауамен саналады

С_n – жылусиымдылықтың ұсақ шамасы (1,97 кДж/кгК)

Егер құрғақ ауаның ұсақ жылусиымдылығын 1б0 кДж/кгК деп алсақ онда теңдеуді мына түрде жазуға болар
кДж/кг құрғақ ауа. (7)
Материалдан әкетілмек ылғалдық шамасы
(8)

Ауаның шамасы

1. 
   Газ бен будың ағуының маңызы
   
2. 
   Газ бен будың ағуына арналған құрылғылар қандай және оған мысал келтірініз
   
3. 
   Тұрақтан ағып өтер сұйық жылдамдығының формуласын жазыңыз
   
4. 
   Дымқыл ауа параметрлері туралы түсінігіңіз
   
5. 
   Дымқыл ауа параметрлерінің формулаларын жазыңыз
   
6. 
   Ылғал шамасы қалай табылады
   
7. 
   Салыстырмалы және абсолютті ылғалдылық дегеніміз не?
   
8. 
   Дымқыл ауаның I-d диаграммасын турғызыңыз
   

1. 
   Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат, 1969 - б. 151-168
   
2. 
   Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.: Высшая школа, 1980. – б.180-194б. 210-217
   
3. 
   Лариков Н.Н. «Тепдлтехника» - Стройиздат., 1985. – б.102-116
   

Дәріс 10. Тоңазыту қоңдырғылардың циклы

1. 
   Тоңазыту агенттері
   
2. 
   Тоңазыту қоңдырғысының түрлері
   
3. 
   бу компрессорлы тоңазыту қоңдырғысының құрлысы, жұмысы
   
4. 
   Бу компрессорлы тоңазыту қоңдырғысының циклы
   
5. 
   Бу эжекторлы тоңазыту қоңдырғысы
   

Азық-түлікті сақтау және тамақ өнеркәсібіне үлкен шамалы суық қажет екені жалпыға белгілі. Жасанды суыту химия өнеркәсібінде яғни, синтетикалық каучук және т.б. өнімдер өндіруге, металургияда металл өңдеуге, жер асты құрылыстарында, ауаны конденсациялағанда қажет. Негізінен кең тарағаны: компрессорлы бу мұздатқыш қондырғысы болып саналады. Жұмысшы дене ретінде көбіне аммиак қолданылады NH₃ немесе фреондар. Бұл жұмысшы дененің маңызы қайнау температурасының төмендігі. Берілген жылу тасымалдағыштардың сипаттамасы 4 кестеде көрсетілген. Мұздатқыш қондырғысының нақты цикліне Карно кері қайту циклі жатады.

Бұл циклда жылу жұмысшы дене арқылы салқындалатын денеденалынады және қоршаған ортаға береді.

Термодинамиканың 2-ші заңына сәйкес мұздатқыш қондырғысының жұмысына механикалық немесе өзге энергия мөлшері шығындалады. поршенді компрессоры бар бу мұздатқышты қондырғының схемасы көрсетілген. Бұл қондырғы 1-ші буландырғыш, 2-ші компрессор, 3-ші конденсатор және 4-ші редукторлы (төмендеткішті) жапқыштан тұрады. V-P және S-T диаграммасында көрсетілген цикл былай жүреді. Х₁-құрғақты, p₁-қысымда 2-ші компрессор буландырғыштан тығыздалған аммиакты буды сорады. V-P диаграммасында сору процесі 0-1 сызығымен көрсетілген. Содан кейін 1-2 сызығымен компрессорда будың адиабаталық сығылуы жүреді. Сығу кезінде жұмыс шығындалады және ол суық тасығыштың Al ккал/кг жылу шамасына тең және оның энтальпиясы i₁-ден i₂-ге дейін өседі.

Al=i₁-i₂ ккал/кг (1)
Бу екінші конденсатордан өткен кезде тұрақты қысымда болады. (p=const диаграммада 2-3 сызығы) нәтижесінде 10-15⁰С қарапайым температурада сумен салқындайды. Содан соң сұйық аммиак қайтадан 1-ші буландырғышқа төмендеткішті жапқыш 4 арқылы қайтады және қысымы p₂-ден p₁-ге дейін төмендейді. Сұйық аммиак дросселдегеннен кейін шамалы бөлігі буланады және температурасы t₃-ге t_H1-ге дейін төмендейді. Диаграммадағы 3-0 сызығы дросселдеу процесін көрсетеді. Бу мятиясынан кейін сұйық бу қойыртпағы пайда болады. (х₀=0.05). Ол t_H1=-10⁰С болғанда 1-ші буландырғышқа келеді және салқындатылатын денеден жылу алып буланады.

Нақты жағдайда салқындатылатын денеден алынған жылу мөлшері буландырғышқа келіп түсетін сұйық аммиактың булану жылуына тең

Булану процесі p₁=const және t_H1=const және 0-1 сызығымен диаграммада көрсетілген. Содан соң цикл қайталанады. Негізінде цикл шекті температурада жүреді. –10⁰С-дан +25⁰С-ға дейін. S-T диаграммасында салқындатылатын денеден алынған жылу мөлшері q₂=пл. а-0-1-в-а ауданымен көрсетілген. Мұздату жұмысында меншікті суық өндіру ретінде 1 кг жылу тасымалдағышқа келетін жылу мөлшерін q₂-ні алады.

Бу эжекторлі тоңазытқыш қоңдырғы.

Буландырғыштан жұмысшы дене буы эжектордың араластырғыш құысына келеді. Осы құысқа тұмсық арқылы қазандықтан бу беріледі. Осы қуысқа алынған булар қоспасы эжектордың диффузоррында сығылады және қоюландырғыш салқындатқышқа (кондерсаторға) келіп түседі. Онда буға айналу кезіндегі жылылықты беріп, толығы мен сұйыққа айналады. Қоюландырғыштан (кондерсатордан) шыққан сұйық екі тасқынға тарамдалады. Сұйықтың бір тасқыны реттеуші қақпақпен сығылып реттеледі. Онда сұйықтың температурасы мен қысымы төмендейді, ал сұйықтың біраз бөлігі буға айналады. Құрғату дәрежесі аз мөлшерде алынған ылғалды бу буландырғышқа келіп түседі де суытқыш дене болып саналады. Қоюландырғыштан шыққан конденсаттың екінші тарамы көректендіру сорабымен қазанға жіберіледі, онда ол сырттан берілген жылу мөлшерінің салдарынан буға айналады және эжектордың тұмсығына тағы барып түседі.

Буландырғышта тұрақты қысым кезінде алып буланады және құрғақ бу түрінде эжектордың араласу қуысында беріледі, цикл қайталанады. Буэжекторлы тоңазытқыш қоңдырғысында энергия механикалық жұмыс түрінде емес, ол жылу түрінде жұмсалады.

Буэжектор қоңдырғысының суытқыш коэффициенті мына теңдеумен анқталады:

ε (7)

q₁ - бу қазанындағы буға берілетін меншікті.

Буэжектор қоңдырғысының елеулі артықшылығына онда қымбаткомпрессордың жоқтығы жатады. Сонымен қатар, олар қарапайымдылығымен, жұмыстағы сенімділігімен (беріктігімен), барлық агрегаттарының өлшемдерінің аздығымен бірақ жылу динамикалық жетістігі, әрі жылулық өнімділігіжоғары емес. Бу эжекторлық тоңазыт-қышқоңдырғысына сай келетін жұмысшы денелерді қолдана отырып, өте төменгі температура алуға мүмкіндік бар.

Өздік бақылау сұрақтары

1. 
   Тоңазыту қоңдырғысының маңызы қандай?
   
2. 
   Тоңазыту қоңдырғылардың түрлері?
   
3. 
   Тоңазыту агенттерінің түрлерін атаныз
   
4. 
   Бумен жұмыс істейтін компрессорлы тоңазытқыштың жұмыс істеу принципін түсіндір.
   
5. 
   Бумен жұмыс істейтін компрессорлы тоңазытқыштың циклын тұрғызыңыз.
   
6. 
   Реттеуіш вентилдің сызбанұсқадағы орны.
   
7. 
   Бу эжекторлы тоңазытқыштың сызбанұсқасын түсіндіріңіз
   
8. 
   Бу эжекторлы тоңазытқышының артықшылығы.
   

1. 
   Бахмачевский Б.И. и др. «Теплотехника». - М.: Металлургиздат, 1969, б.290-302
   
2. 
   Нащокин В.В. «Техническая термодинамика и теплопередача». - М.: Высшая школа, 1980. - б. 290-302
   
3. 
   Лариков Н.Н. «Теплотехника» - Стройиздат., 1985. – б.136-145